橋式起重機(jī)主梁下?lián)显蚣拔：Ψ治?/h1>
2010-02-13 10:00:34陳源
裝備制造技術(shù) 2010年9期
陳 源
（廣西壯族自治區(qū)特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)院，廣西 南寧 530219）
橋式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成，是工礦企業(yè)、車(chē)站碼頭，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)機(jī)械化、自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的勞動(dòng)工具，是以間歇、重復(fù)工作方式，通過(guò)取物裝置的起升、下降與運(yùn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)的設(shè)備。
1 起重機(jī)的工作特點(diǎn)
起重機(jī)的工作特點(diǎn)概括如下：
（1）起重機(jī)通常都具有龐大的金屬結(jié)構(gòu)和比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，能完成一個(gè)或數(shù)個(gè)起升、下降和水平運(yùn)動(dòng)，作業(yè)過(guò)程中常常是幾個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)同時(shí)操作，技術(shù)難度較大。
（2）所吊運(yùn)的物料多種多樣，載荷是變化的，重達(dá)成百上千噸，長(zhǎng)則數(shù)十米至上百米，形狀很不規(guī)則，還有散粒、液體、熔融、易燃、易爆、強(qiáng)酸堿等危險(xiǎn)品，使吊運(yùn)過(guò)程復(fù)雜而危險(xiǎn)。
（3）大多數(shù)起重機(jī)需要在較大范圍內(nèi)運(yùn)行，活動(dòng)空間較大，危險(xiǎn)面也增大。
（4）暴露的和活動(dòng)的零部件較多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸（吊鉤、鋼絲繩等），潛在著許多偶發(fā)的危險(xiǎn)因素。
（5）作業(yè)環(huán)境復(fù)雜。工礦企業(yè)、碼頭、車(chē)站、建筑工地等場(chǎng)所，都有起重機(jī)在運(yùn)行，作業(yè)場(chǎng)所還常會(huì)遇到高溫、高壓、易燃、易爆、輸電線路、強(qiáng)磁場(chǎng)、暴風(fēng)雨等危險(xiǎn)因素，這些都會(huì)對(duì)設(shè)備及人員構(gòu)成威脅。
（6）作業(yè)人員常需多人配合，存在較大難度，要求駕駛、指揮、司索等作業(yè)人員熟練配合，協(xié)調(diào)工作，互相照應(yīng)。
上述諸多因素的存在，決定了起重機(jī)事故容易發(fā)生，為了保證起重機(jī)安全運(yùn)行，作為承擔(dān)小車(chē)重量和外載荷及保持橋架穩(wěn)定的重要構(gòu)件的主梁，必須具有足夠的強(qiáng)度、靜剛度、動(dòng)剛度和穩(wěn)定性，以保證在規(guī)定載荷作用下，其主梁在彈性下?lián)现翟试S的范圍內(nèi)，不至于發(fā)生永久變形。
起重機(jī)使用一段時(shí)間后，主梁上拱度會(huì)逐漸減小，即自原始拱度向下產(chǎn)生了永久變形，稱(chēng)為下?lián)稀Ｔ斐善鹬貦C(jī)主梁下?lián)系脑?，較為復(fù)雜，主梁下?lián)虾髮?duì)起重機(jī)的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。
真應(yīng)了那句“：當(dāng)局者迷，旁觀者清?！蔽依斡浿?jīng)理的教誨，決定與沙莉握手言和?；氐焦镜难鐣?huì)廳，隔著人群我看見(jiàn)沙莉沖我燦爛地微笑。我忽然明白了沙莉第一次和我見(jiàn)面時(shí)說(shuō)的“多多合作”，原來(lái)她一直都只想和我合作，而不是針?shù)h相對(duì)。
2 主梁下?lián)系脑?/h2>
起重機(jī)主梁下?lián)系脑蛴袃深?lèi)：一類(lèi)是因?yàn)橹髁航Y(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力過(guò)大，超過(guò)其屈服強(qiáng)度，產(chǎn)生了塑性變形；另一類(lèi)是主梁大面積材料長(zhǎng)期在頻繁的高應(yīng)力作用下，組織發(fā)生了連續(xù)的滑移。具體原因如下：
（1）結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的影響。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的各部位，存在著不同方向的拉、壓等復(fù)雜應(yīng)力。這些應(yīng)力的產(chǎn)生，主要是由制造工藝和結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的強(qiáng)制組裝、構(gòu)件變形造成的。再一個(gè)原因是由于采用熱熔切割、焊接過(guò)程中的局部受熱不均勻，造成焊縫及其附近金屬的收縮及收縮的不一致，導(dǎo)致主梁內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，在載荷作用下，使主梁產(chǎn)生應(yīng)力過(guò)大，超出材料的屈服極限，引起永久變形。結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力，在起重機(jī)的使用過(guò)程中，會(huì)不斷地松弛、擴(kuò)散、趨向均勻化，以至于消失，也是引起主梁拱度減小的重要因素。
（2）高溫的影響。在高溫環(huán)境下，主梁金屬材料的屈服強(qiáng)度會(huì)降低，受拉區(qū)還產(chǎn)生與工作應(yīng)力相一致的溫度應(yīng)力，使主梁的承載能力降低很多，這種情況如不能得到重視，起重機(jī)工作時(shí)很容易造成隱性超載，致主梁下?lián)稀＠?，冶煉熱輻射，將造成主梁下蓋板溫度大大超過(guò)上蓋板溫度，使下蓋板的受熱伸長(zhǎng)，大于上蓋板的受熱伸長(zhǎng)，在載荷的作用下，導(dǎo)致主梁拱度逐漸減小。
（3）不合理的使用。起重機(jī)是在指定的使用條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)的，對(duì)于選型不當(dāng)、超載及其他不合理的使用，是不在考慮范圍的。
在工作實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)一種類(lèi)似于共振的造成起重機(jī)主梁下?lián)系闹匾F(xiàn)象。也就是帶取物裝置類(lèi)的起重機(jī)，如：抓斗、電磁吸盤(pán)、夾鉗等在作業(yè)時(shí)，起重機(jī)剛?cè)∑鹞锪蠒r(shí)，司機(jī)有意或無(wú)意的致物料丟失，使起重機(jī)突然失載，造成主梁劇烈振動(dòng)。由于起重機(jī)主梁的振動(dòng)是低頻率、大振幅，當(dāng)主梁振動(dòng)至下峰時(shí)（相當(dāng)于承載狀態(tài)），剛好起重機(jī)進(jìn)行二次取物作業(yè)，結(jié)果造成實(shí)際上的主梁承載成倍增加，雖然抓斗、電磁吸盤(pán)類(lèi)起重機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，附加載荷考慮的比較多，但是偶遇此種工況多次循環(huán)后，就會(huì)造成主梁的下?lián)稀?/p>
（4）不合理的修理。由于沒(méi)有掌握在起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)上加熱引起結(jié)構(gòu)變形的規(guī)律，也沒(méi)有采取防止變形的措施，就在橋架上氣割或焊接，而造成主梁的嚴(yán)重變形。
（5）小車(chē)輪壓過(guò)大。由于小車(chē)輪壓過(guò)大或道軌太小，造成主梁肋板間上蓋板局部凹陷或腹板受壓區(qū)凸凹變形，而使主梁整體下?lián)?，箱型正軌梁比較常見(jiàn)。
（6）出力大，做功多，材料疲勞。根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，主梁下?lián)犀F(xiàn)象多發(fā)生在做功多、出力大、材料出現(xiàn)疲勞的起重機(jī)上。這是因?yàn)樵陂L(zhǎng)期的、頻繁的、高應(yīng)力作用下，大面積的主梁材料組織內(nèi)晶體發(fā)生連續(xù)滑移、位錯(cuò)，導(dǎo)致上拱度逐漸減小。
（7）其他原因。起重機(jī)主梁為細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)件，不合理的存放、運(yùn)輸、起吊和安裝，都能引起橋架結(jié)構(gòu)的變形。此外，主梁材料的質(zhì)量、材質(zhì)也是造成主梁下?lián)系闹匾蛩亍?/p>
3 主梁下?lián)系奈：?/h2>3.1 對(duì)承載能力和使用安全的影響
起重機(jī)主梁彈性變形幅度過(guò)大，振動(dòng)劇烈，這是出現(xiàn)了剛度問(wèn)題。起重機(jī)主梁發(fā)生永久變形，出現(xiàn)下?lián)?，這是出現(xiàn)了強(qiáng)度問(wèn)題。現(xiàn)在的起重機(jī)主梁上拱度，都是由制造時(shí)腹板下料獲得的。起重機(jī)主梁由上拱變形為下?lián)?，也就是中間層以上部分被擠壓變形、中間層以下部分被拉永久伸長(zhǎng)的過(guò)程。起重機(jī)主梁下?lián)?，改變了主梁的設(shè)計(jì)受力狀態(tài)，材料缺陷、制造缺陷、疲勞缺陷等隨著下?lián)现档脑龃螅恢饾u擴(kuò)大，并增加諸多附加載荷，最大工作彎矩值、最大工作應(yīng)力值隨之增大；中間層以下材料密度隨之減小，抗拉能力降低，中間層以上材料被擠壓彎曲變形，抗壓能力降低。因此，起重機(jī)的承載能力和安全可靠性隨之減小。起重機(jī)主梁下?lián)现帘壤龢O限時(shí)，起重機(jī)不能再繼續(xù)使用，必須降低額定工作載荷或修復(fù)加固。否則，會(huì)造成主梁突然失穩(wěn)或斷裂的惡性事故發(fā)生。
3.2 對(duì)橋架結(jié)構(gòu)的影響
主梁下?lián)?，往往并發(fā)主梁水平彎曲，局部腹板翹曲變形，腹板與上蓋板連接處焊縫開(kāi)焊、腹板與下蓋板出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于雙主梁起重機(jī)，還影響橋架對(duì)角尺寸和大小車(chē)跨距等一系列變動(dòng)。
3.3 對(duì)小車(chē)運(yùn)行的影響
起重機(jī)主梁出現(xiàn)下?lián)?，?fù)載以后小車(chē)軌道將產(chǎn)生較大的坡度。小車(chē)由跨中開(kāi)往兩端時(shí)，不僅要克服正常的運(yùn)行阻力，還要克服爬坡的附加阻力，使小車(chē)電機(jī)、電器經(jīng)常燒壞。另外，小車(chē)運(yùn)行時(shí)，還難以制動(dòng)，制動(dòng)后也有自行滑移的現(xiàn)象，這對(duì)于有準(zhǔn)確定位要求的作業(yè)影響很大。起重機(jī)主梁下?lián)?，還常伴有主梁水平彎曲，使小車(chē)軌距隨之變動(dòng)，致小車(chē)運(yùn)行出現(xiàn)“夾軌”，增加小車(chē)運(yùn)行阻力，加速車(chē)輪與軌道磨損，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生脫軌事故。
3.4 對(duì)小車(chē)架的影響
主梁的下?lián)铣潭炔煌≤?chē)的4個(gè)車(chē)輪不能同時(shí)與軌道接觸，便產(chǎn)生小車(chē)的“三條腿”現(xiàn)象，使小車(chē)架受力不均，久而久之使小車(chē)架產(chǎn)生變形和疲勞裂紋。
3.5 造成的“啃軌”及次生危害
由于橋架變形總是互相影響，互相牽連的，主梁下?lián)贤瑫r(shí)存在主梁旁彎、跨距變動(dòng)和橋架對(duì)角線超差等諸多并發(fā)癥。對(duì)于雙主梁起重機(jī)來(lái)說(shuō)，以上諸多變形，實(shí)際上并不是完全等量對(duì)稱(chēng)發(fā)生的，所以致使大小車(chē)歪斜運(yùn)行，產(chǎn)生大小車(chē)運(yùn)行“啃軌”，造成諸多次生危害。
（1）縮短車(chē)輪壽命。一般輕、中級(jí)工作制的起重機(jī)，在正常使用條件下，車(chē)輪壽命可達(dá)15年以上，甚至與起重機(jī)等壽命，重級(jí)及冶金起重機(jī)也可達(dá)8～10年，但由于啃軌、輪緣磨薄或卷邊，使車(chē)輪壽命大大縮短，既增加了修理工作量和費(fèi)用，又影響生產(chǎn)使用。
（2）軌道的影響。由于軌道兩側(cè)面被磨損，嚴(yán)重時(shí)掉鐵屑，使軌道頂面變窄，輪壓增大，且不能起到“軌”的作用，而需要更換軌道。特別是小車(chē)軌道更換，需要在主梁上進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，進(jìn)而造成主梁的下?lián)狭吭黾?。反過(guò)來(lái)又造成更嚴(yán)重啃道的惡性循環(huán)。另外，在大小車(chē)啃軌運(yùn)行側(cè)向力的作用下，易使大小車(chē)軌道松動(dòng)、移位、變形。
（3）增加運(yùn)行阻力。起重機(jī)啃軌運(yùn)行的阻力，有時(shí)會(huì)增大到正常情況下的1.5～3.5倍，控制器放在1～2檔時(shí)，常有開(kāi)不動(dòng)車(chē)的現(xiàn)象，使電動(dòng)機(jī)功率損耗和傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷都增加。啃軌嚴(yán)重時(shí)，會(huì)將減速器齒輪軸扭斷或損壞鍵槽。
（4）端梁頭部影響。起重機(jī)啃軌運(yùn)行，產(chǎn)生較大的側(cè)向力，主要集中在端梁頭部的橫向加肋板處，久之使端梁頭部產(chǎn)生開(kāi)焊和裂紋。
（5）主梁與端梁聯(lián)接的影響。起重機(jī)啃道運(yùn)行嚴(yán)重時(shí)，使橋架頻繁的由矩形向平行四邊形交變，主梁與端梁的T型聯(lián)接處豎向角焊縫，抵抗此類(lèi)結(jié)構(gòu)變形的能力很差，久之必然產(chǎn)生裂紋，單梁起重機(jī)較常見(jiàn)。
（6）縮短廠房使用壽命?？熊壍膫?cè)向力，使廠房結(jié)構(gòu)增大橫向負(fù)荷，有時(shí)超過(guò)小車(chē)制動(dòng)時(shí)的水平力，而廠房結(jié)構(gòu)承受橫向負(fù)荷的能力較差，使廠房結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于超負(fù)荷狀態(tài)而縮短壽命。
（7）脫軌。啃軌嚴(yán)重時(shí)，輪緣能爬上軌道頂面，造成脫軌事故，脫軌又造成橋架更嚴(yán)重的變形，使對(duì)角和跨距及平面度尺寸出現(xiàn)超差，繼而引起更嚴(yán)重的“啃軌”。
4 修理界限
4.1 應(yīng)修界限
應(yīng)修界限因多種不確定因素，不宜簡(jiǎn)單的定量，國(guó)家也沒(méi)有硬性規(guī)定，由使用單位根據(jù)具體情況靈活掌握。這里特別提醒使用單位或修理單位注意的是：在考慮主梁下?lián)隙群椭髁菏Ｓ鄰?qiáng)度、比例極限及彎曲應(yīng)力程度時(shí)，應(yīng)以起重機(jī)制造時(shí)主梁腹板下料原始拱度2.5～3.5 S/1000算起（S是指主梁跨度），起重機(jī)制造時(shí)的拼焊影響拱度減少量，應(yīng)考慮進(jìn)去，不應(yīng)以起重機(jī)制造廠家交貨時(shí)的拱度0.9～1.4 S/1000作為原始拱度。起重機(jī)主梁及承重構(gòu)件的應(yīng)修界限，推薦參考以下項(xiàng)目和指標(biāo)：
（1）剛度指標(biāo)。應(yīng)修界限一般取小車(chē)處于跨中，在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€下達(dá)到跨度的1/2000～1/1000時(shí)，進(jìn)行修理加固或降低額定載荷使用。
（2）強(qiáng)度指標(biāo)。使用中的起重機(jī)，小車(chē)位于跨中，起吊1.25倍額定載荷，離地100mm，懸停10min，卸載后，如3min之內(nèi)主梁不能恢復(fù)到試驗(yàn)前的拱度值，或出現(xiàn)裂紋或變形，應(yīng)進(jìn)行修理加固或降低額定載荷使用。
（3）腐蝕指標(biāo)。起重機(jī)的承載構(gòu)件斷面腐蝕達(dá)到原厚度的8%時(shí)，應(yīng)修復(fù)加固或降低額定載荷使用。
（4）應(yīng)力。起重機(jī)構(gòu)件發(fā)生裂紋時(shí)，應(yīng)采取防止裂紋擴(kuò)大和減小應(yīng)力或加強(qiáng)構(gòu)件的措施。
（5）起重機(jī)承載構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形，或有局部以及整體失穩(wěn)趨勢(shì)發(fā)生時(shí)，應(yīng)進(jìn)行加固。
4.2 必修界限
我國(guó)《起重機(jī)械安全規(guī)程》GB6067-1985標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：小車(chē)處于跨中，在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€下達(dá)到跨度的1/700時(shí)，如不能修復(fù)，應(yīng)報(bào)廢。
5 結(jié)束語(yǔ)
橋式起重機(jī)在廠礦企業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，社會(huì)存量巨大。起重機(jī)一般體積和重量都較大，價(jià)值較高。起重機(jī)使用一段時(shí)間后，主梁出現(xiàn)下?lián)鲜グ踩煽啃院陀绊懯褂眯阅苁禽^為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，必須修理，否則只有報(bào)廢、更新，而報(bào)廢一臺(tái)起重機(jī)除了設(shè)備自身價(jià)值較高外，還要加上拆除、運(yùn)輸、安裝、影響生產(chǎn)等間接費(fèi)用，合起來(lái)會(huì)是一筆不小的費(fèi)用，為廣大起重機(jī)用戶修舊利廢、減支增效、為安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持和保障，同時(shí)響應(yīng)國(guó)家提倡“節(jié)能減排、低炭環(huán)?！钡奶?hào)召，起重機(jī)主梁下?lián)系男迯?fù)及其技術(shù)就顯得十分有意義和有著廣泛的市場(chǎng)前景。
[1]王福綿.起重機(jī)械技術(shù)檢驗(yàn)[M].北京：學(xué)苑出版社，2000.
[2]劉愛(ài)國(guó).起重機(jī)械安裝與維修實(shí)用技術(shù)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2003.
[3]GB/T 3811-2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
猜你喜歡
基于數(shù)值模擬研究預(yù)應(yīng)力T 梁橋上拱度的影響因素交通科技與管理(2023年20期)2023-11-06 05:46:00 基于傳感器信息融合的機(jī)器人自動(dòng)車(chē)橋架塞焊機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量(2022年9期)2022-09-30 07:21:54 不規(guī)則防輻射蓋板施工技術(shù)在核電項(xiàng)目的創(chuàng)新應(yīng)用中小企業(yè)管理與科技(2022年6期)2022-06-14 06:03:08 2.5D觸摸屏蓋板玻璃翹曲控制技術(shù)建材發(fā)展導(dǎo)向(2022年1期)2022-03-08 01:53:04 梳棉機(jī)用固定蓋板針布發(fā)展趨勢(shì)探討紡織器材(2021年5期)2021-11-11 06:05:18 起重機(jī)主梁上拱度的調(diào)整方法湖北農(nóng)機(jī)化(2020年18期)2020-11-23 09:17:24 大型起重機(jī)主梁拱度研究機(jī)械制造(2020年7期)2020-07-21 03:06:18 腐蝕性環(huán)境橋架的選型分析智能建筑電氣技術(shù)(2020年3期)2020-07-20 08:00:14 電纜橋架安裝的若干質(zhì)量問(wèn)題及對(duì)策智能城市(2019年9期)2019-01-23 12:25:11 梳棉機(jī)回轉(zhuǎn)蓋板運(yùn)轉(zhuǎn)方向與蓋板選型研究紡織器材(2017年2期)2017-04-20 02:58:33
陳 源
（廣西壯族自治區(qū)特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)院，廣西 南寧 530219）
橋式起重機(jī)由金屬結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三大部分組成，是工礦企業(yè)、車(chē)站碼頭，實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)機(jī)械化、自動(dòng)化，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率的勞動(dòng)工具，是以間歇、重復(fù)工作方式，通過(guò)取物裝置的起升、下降與運(yùn)移來(lái)實(shí)現(xiàn)物料搬運(yùn)的設(shè)備。
1 起重機(jī)的工作特點(diǎn)
起重機(jī)的工作特點(diǎn)概括如下：
（1）起重機(jī)通常都具有龐大的金屬結(jié)構(gòu)和比較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，能完成一個(gè)或數(shù)個(gè)起升、下降和水平運(yùn)動(dòng)，作業(yè)過(guò)程中常常是幾個(gè)不同方向的運(yùn)動(dòng)同時(shí)操作，技術(shù)難度較大。
（2）所吊運(yùn)的物料多種多樣，載荷是變化的，重達(dá)成百上千噸，長(zhǎng)則數(shù)十米至上百米，形狀很不規(guī)則，還有散粒、液體、熔融、易燃、易爆、強(qiáng)酸堿等危險(xiǎn)品，使吊運(yùn)過(guò)程復(fù)雜而危險(xiǎn)。
（3）大多數(shù)起重機(jī)需要在較大范圍內(nèi)運(yùn)行，活動(dòng)空間較大，危險(xiǎn)面也增大。
（4）暴露的和活動(dòng)的零部件較多，且常與吊運(yùn)作業(yè)人員直接接觸（吊鉤、鋼絲繩等），潛在著許多偶發(fā)的危險(xiǎn)因素。
（5）作業(yè)環(huán)境復(fù)雜。工礦企業(yè)、碼頭、車(chē)站、建筑工地等場(chǎng)所，都有起重機(jī)在運(yùn)行，作業(yè)場(chǎng)所還常會(huì)遇到高溫、高壓、易燃、易爆、輸電線路、強(qiáng)磁場(chǎng)、暴風(fēng)雨等危險(xiǎn)因素，這些都會(huì)對(duì)設(shè)備及人員構(gòu)成威脅。
（6）作業(yè)人員常需多人配合，存在較大難度，要求駕駛、指揮、司索等作業(yè)人員熟練配合，協(xié)調(diào)工作，互相照應(yīng)。
上述諸多因素的存在，決定了起重機(jī)事故容易發(fā)生，為了保證起重機(jī)安全運(yùn)行，作為承擔(dān)小車(chē)重量和外載荷及保持橋架穩(wěn)定的重要構(gòu)件的主梁，必須具有足夠的強(qiáng)度、靜剛度、動(dòng)剛度和穩(wěn)定性，以保證在規(guī)定載荷作用下，其主梁在彈性下?lián)现翟试S的范圍內(nèi)，不至于發(fā)生永久變形。
起重機(jī)使用一段時(shí)間后，主梁上拱度會(huì)逐漸減小，即自原始拱度向下產(chǎn)生了永久變形，稱(chēng)為下?lián)稀Ｔ斐善鹬貦C(jī)主梁下?lián)系脑?，較為復(fù)雜，主梁下?lián)虾髮?duì)起重機(jī)的安全運(yùn)行產(chǎn)生不利的影響。
真應(yīng)了那句“：當(dāng)局者迷，旁觀者清?！蔽依斡浿?jīng)理的教誨，決定與沙莉握手言和?；氐焦镜难鐣?huì)廳，隔著人群我看見(jiàn)沙莉沖我燦爛地微笑。我忽然明白了沙莉第一次和我見(jiàn)面時(shí)說(shuō)的“多多合作”，原來(lái)她一直都只想和我合作，而不是針?shù)h相對(duì)。
2 主梁下?lián)系脑?/h2>
起重機(jī)主梁下?lián)系脑蛴袃深?lèi)：一類(lèi)是因?yàn)橹髁航Y(jié)構(gòu)材料的應(yīng)力過(guò)大，超過(guò)其屈服強(qiáng)度，產(chǎn)生了塑性變形；另一類(lèi)是主梁大面積材料長(zhǎng)期在頻繁的高應(yīng)力作用下，組織發(fā)生了連續(xù)的滑移。具體原因如下：
（1）結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的影響。起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的各部位，存在著不同方向的拉、壓等復(fù)雜應(yīng)力。這些應(yīng)力的產(chǎn)生，主要是由制造工藝和結(jié)構(gòu)制造過(guò)程中的強(qiáng)制組裝、構(gòu)件變形造成的。再一個(gè)原因是由于采用熱熔切割、焊接過(guò)程中的局部受熱不均勻，造成焊縫及其附近金屬的收縮及收縮的不一致，導(dǎo)致主梁內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，在載荷作用下，使主梁產(chǎn)生應(yīng)力過(guò)大，超出材料的屈服極限，引起永久變形。結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力，在起重機(jī)的使用過(guò)程中，會(huì)不斷地松弛、擴(kuò)散、趨向均勻化，以至于消失，也是引起主梁拱度減小的重要因素。
（2）高溫的影響。在高溫環(huán)境下，主梁金屬材料的屈服強(qiáng)度會(huì)降低，受拉區(qū)還產(chǎn)生與工作應(yīng)力相一致的溫度應(yīng)力，使主梁的承載能力降低很多，這種情況如不能得到重視，起重機(jī)工作時(shí)很容易造成隱性超載，致主梁下?lián)稀＠?，冶煉熱輻射，將造成主梁下蓋板溫度大大超過(guò)上蓋板溫度，使下蓋板的受熱伸長(zhǎng)，大于上蓋板的受熱伸長(zhǎng)，在載荷的作用下，導(dǎo)致主梁拱度逐漸減小。
（3）不合理的使用。起重機(jī)是在指定的使用條件下進(jìn)行設(shè)計(jì)的，對(duì)于選型不當(dāng)、超載及其他不合理的使用，是不在考慮范圍的。
在工作實(shí)踐中，發(fā)現(xiàn)一種類(lèi)似于共振的造成起重機(jī)主梁下?lián)系闹匾F(xiàn)象。也就是帶取物裝置類(lèi)的起重機(jī)，如：抓斗、電磁吸盤(pán)、夾鉗等在作業(yè)時(shí)，起重機(jī)剛?cè)∑鹞锪蠒r(shí)，司機(jī)有意或無(wú)意的致物料丟失，使起重機(jī)突然失載，造成主梁劇烈振動(dòng)。由于起重機(jī)主梁的振動(dòng)是低頻率、大振幅，當(dāng)主梁振動(dòng)至下峰時(shí)（相當(dāng)于承載狀態(tài)），剛好起重機(jī)進(jìn)行二次取物作業(yè)，結(jié)果造成實(shí)際上的主梁承載成倍增加，雖然抓斗、電磁吸盤(pán)類(lèi)起重機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，附加載荷考慮的比較多，但是偶遇此種工況多次循環(huán)后，就會(huì)造成主梁的下?lián)稀?/p>
（4）不合理的修理。由于沒(méi)有掌握在起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)上加熱引起結(jié)構(gòu)變形的規(guī)律，也沒(méi)有采取防止變形的措施，就在橋架上氣割或焊接，而造成主梁的嚴(yán)重變形。
（5）小車(chē)輪壓過(guò)大。由于小車(chē)輪壓過(guò)大或道軌太小，造成主梁肋板間上蓋板局部凹陷或腹板受壓區(qū)凸凹變形，而使主梁整體下?lián)?，箱型正軌梁比較常見(jiàn)。
（6）出力大，做功多，材料疲勞。根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)，主梁下?lián)犀F(xiàn)象多發(fā)生在做功多、出力大、材料出現(xiàn)疲勞的起重機(jī)上。這是因?yàn)樵陂L(zhǎng)期的、頻繁的、高應(yīng)力作用下，大面積的主梁材料組織內(nèi)晶體發(fā)生連續(xù)滑移、位錯(cuò)，導(dǎo)致上拱度逐漸減小。
（7）其他原因。起重機(jī)主梁為細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)件，不合理的存放、運(yùn)輸、起吊和安裝，都能引起橋架結(jié)構(gòu)的變形。此外，主梁材料的質(zhì)量、材質(zhì)也是造成主梁下?lián)系闹匾蛩亍?/p>
3 主梁下?lián)系奈：?/h2>3.1 對(duì)承載能力和使用安全的影響
起重機(jī)主梁彈性變形幅度過(guò)大，振動(dòng)劇烈，這是出現(xiàn)了剛度問(wèn)題。起重機(jī)主梁發(fā)生永久變形，出現(xiàn)下?lián)?，這是出現(xiàn)了強(qiáng)度問(wèn)題。現(xiàn)在的起重機(jī)主梁上拱度，都是由制造時(shí)腹板下料獲得的。起重機(jī)主梁由上拱變形為下?lián)?，也就是中間層以上部分被擠壓變形、中間層以下部分被拉永久伸長(zhǎng)的過(guò)程。起重機(jī)主梁下?lián)?，改變了主梁的設(shè)計(jì)受力狀態(tài)，材料缺陷、制造缺陷、疲勞缺陷等隨著下?lián)现档脑龃螅恢饾u擴(kuò)大，并增加諸多附加載荷，最大工作彎矩值、最大工作應(yīng)力值隨之增大；中間層以下材料密度隨之減小，抗拉能力降低，中間層以上材料被擠壓彎曲變形，抗壓能力降低。因此，起重機(jī)的承載能力和安全可靠性隨之減小。起重機(jī)主梁下?lián)现帘壤龢O限時(shí)，起重機(jī)不能再繼續(xù)使用，必須降低額定工作載荷或修復(fù)加固。否則，會(huì)造成主梁突然失穩(wěn)或斷裂的惡性事故發(fā)生。
3.2 對(duì)橋架結(jié)構(gòu)的影響
主梁下?lián)?，往往并發(fā)主梁水平彎曲，局部腹板翹曲變形，腹板與上蓋板連接處焊縫開(kāi)焊、腹板與下蓋板出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于雙主梁起重機(jī)，還影響橋架對(duì)角尺寸和大小車(chē)跨距等一系列變動(dòng)。
3.3 對(duì)小車(chē)運(yùn)行的影響
起重機(jī)主梁出現(xiàn)下?lián)?，?fù)載以后小車(chē)軌道將產(chǎn)生較大的坡度。小車(chē)由跨中開(kāi)往兩端時(shí)，不僅要克服正常的運(yùn)行阻力，還要克服爬坡的附加阻力，使小車(chē)電機(jī)、電器經(jīng)常燒壞。另外，小車(chē)運(yùn)行時(shí)，還難以制動(dòng)，制動(dòng)后也有自行滑移的現(xiàn)象，這對(duì)于有準(zhǔn)確定位要求的作業(yè)影響很大。起重機(jī)主梁下?lián)?，還常伴有主梁水平彎曲，使小車(chē)軌距隨之變動(dòng)，致小車(chē)運(yùn)行出現(xiàn)“夾軌”，增加小車(chē)運(yùn)行阻力，加速車(chē)輪與軌道磨損，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生脫軌事故。
3.4 對(duì)小車(chē)架的影響
主梁的下?lián)铣潭炔煌≤?chē)的4個(gè)車(chē)輪不能同時(shí)與軌道接觸，便產(chǎn)生小車(chē)的“三條腿”現(xiàn)象，使小車(chē)架受力不均，久而久之使小車(chē)架產(chǎn)生變形和疲勞裂紋。
3.5 造成的“啃軌”及次生危害
由于橋架變形總是互相影響，互相牽連的，主梁下?lián)贤瑫r(shí)存在主梁旁彎、跨距變動(dòng)和橋架對(duì)角線超差等諸多并發(fā)癥。對(duì)于雙主梁起重機(jī)來(lái)說(shuō)，以上諸多變形，實(shí)際上并不是完全等量對(duì)稱(chēng)發(fā)生的，所以致使大小車(chē)歪斜運(yùn)行，產(chǎn)生大小車(chē)運(yùn)行“啃軌”，造成諸多次生危害。
（1）縮短車(chē)輪壽命。一般輕、中級(jí)工作制的起重機(jī)，在正常使用條件下，車(chē)輪壽命可達(dá)15年以上，甚至與起重機(jī)等壽命，重級(jí)及冶金起重機(jī)也可達(dá)8～10年，但由于啃軌、輪緣磨薄或卷邊，使車(chē)輪壽命大大縮短，既增加了修理工作量和費(fèi)用，又影響生產(chǎn)使用。
（2）軌道的影響。由于軌道兩側(cè)面被磨損，嚴(yán)重時(shí)掉鐵屑，使軌道頂面變窄，輪壓增大，且不能起到“軌”的作用，而需要更換軌道。特別是小車(chē)軌道更換，需要在主梁上進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，進(jìn)而造成主梁的下?lián)狭吭黾?。反過(guò)來(lái)又造成更嚴(yán)重啃道的惡性循環(huán)。另外，在大小車(chē)啃軌運(yùn)行側(cè)向力的作用下，易使大小車(chē)軌道松動(dòng)、移位、變形。
（3）增加運(yùn)行阻力。起重機(jī)啃軌運(yùn)行的阻力，有時(shí)會(huì)增大到正常情況下的1.5～3.5倍，控制器放在1～2檔時(shí)，常有開(kāi)不動(dòng)車(chē)的現(xiàn)象，使電動(dòng)機(jī)功率損耗和傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)荷都增加。啃軌嚴(yán)重時(shí)，會(huì)將減速器齒輪軸扭斷或損壞鍵槽。
（4）端梁頭部影響。起重機(jī)啃軌運(yùn)行，產(chǎn)生較大的側(cè)向力，主要集中在端梁頭部的橫向加肋板處，久之使端梁頭部產(chǎn)生開(kāi)焊和裂紋。
（5）主梁與端梁聯(lián)接的影響。起重機(jī)啃道運(yùn)行嚴(yán)重時(shí)，使橋架頻繁的由矩形向平行四邊形交變，主梁與端梁的T型聯(lián)接處豎向角焊縫，抵抗此類(lèi)結(jié)構(gòu)變形的能力很差，久之必然產(chǎn)生裂紋，單梁起重機(jī)較常見(jiàn)。
（6）縮短廠房使用壽命?？熊壍膫?cè)向力，使廠房結(jié)構(gòu)增大橫向負(fù)荷，有時(shí)超過(guò)小車(chē)制動(dòng)時(shí)的水平力，而廠房結(jié)構(gòu)承受橫向負(fù)荷的能力較差，使廠房結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于超負(fù)荷狀態(tài)而縮短壽命。
（7）脫軌。啃軌嚴(yán)重時(shí)，輪緣能爬上軌道頂面，造成脫軌事故，脫軌又造成橋架更嚴(yán)重的變形，使對(duì)角和跨距及平面度尺寸出現(xiàn)超差，繼而引起更嚴(yán)重的“啃軌”。
4 修理界限
4.1 應(yīng)修界限
應(yīng)修界限因多種不確定因素，不宜簡(jiǎn)單的定量，國(guó)家也沒(méi)有硬性規(guī)定，由使用單位根據(jù)具體情況靈活掌握。這里特別提醒使用單位或修理單位注意的是：在考慮主梁下?lián)隙群椭髁菏Ｓ鄰?qiáng)度、比例極限及彎曲應(yīng)力程度時(shí)，應(yīng)以起重機(jī)制造時(shí)主梁腹板下料原始拱度2.5～3.5 S/1000算起（S是指主梁跨度），起重機(jī)制造時(shí)的拼焊影響拱度減少量，應(yīng)考慮進(jìn)去，不應(yīng)以起重機(jī)制造廠家交貨時(shí)的拱度0.9～1.4 S/1000作為原始拱度。起重機(jī)主梁及承重構(gòu)件的應(yīng)修界限，推薦參考以下項(xiàng)目和指標(biāo)：
（1）剛度指標(biāo)。應(yīng)修界限一般取小車(chē)處于跨中，在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€下達(dá)到跨度的1/2000～1/1000時(shí)，進(jìn)行修理加固或降低額定載荷使用。
（2）強(qiáng)度指標(biāo)。使用中的起重機(jī)，小車(chē)位于跨中，起吊1.25倍額定載荷，離地100mm，懸停10min，卸載后，如3min之內(nèi)主梁不能恢復(fù)到試驗(yàn)前的拱度值，或出現(xiàn)裂紋或變形，應(yīng)進(jìn)行修理加固或降低額定載荷使用。
（3）腐蝕指標(biāo)。起重機(jī)的承載構(gòu)件斷面腐蝕達(dá)到原厚度的8%時(shí)，應(yīng)修復(fù)加固或降低額定載荷使用。
（4）應(yīng)力。起重機(jī)構(gòu)件發(fā)生裂紋時(shí)，應(yīng)采取防止裂紋擴(kuò)大和減小應(yīng)力或加強(qiáng)構(gòu)件的措施。
（5）起重機(jī)承載構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形，或有局部以及整體失穩(wěn)趨勢(shì)發(fā)生時(shí)，應(yīng)進(jìn)行加固。
4.2 必修界限
我國(guó)《起重機(jī)械安全規(guī)程》GB6067-1985標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：小車(chē)處于跨中，在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€下達(dá)到跨度的1/700時(shí)，如不能修復(fù)，應(yīng)報(bào)廢。
5 結(jié)束語(yǔ)
橋式起重機(jī)在廠礦企業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，社會(huì)存量巨大。起重機(jī)一般體積和重量都較大，價(jià)值較高。起重機(jī)使用一段時(shí)間后，主梁出現(xiàn)下?lián)鲜グ踩煽啃院陀绊懯褂眯阅苁禽^為常見(jiàn)的一種現(xiàn)象，必須修理，否則只有報(bào)廢、更新，而報(bào)廢一臺(tái)起重機(jī)除了設(shè)備自身價(jià)值較高外，還要加上拆除、運(yùn)輸、安裝、影響生產(chǎn)等間接費(fèi)用，合起來(lái)會(huì)是一筆不小的費(fèi)用，為廣大起重機(jī)用戶修舊利廢、減支增效、為安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持和保障，同時(shí)響應(yīng)國(guó)家提倡“節(jié)能減排、低炭環(huán)?！钡奶?hào)召，起重機(jī)主梁下?lián)系男迯?fù)及其技術(shù)就顯得十分有意義和有著廣泛的市場(chǎng)前景。
[1]王福綿.起重機(jī)械技術(shù)檢驗(yàn)[M].北京：學(xué)苑出版社，2000.
[2]劉愛(ài)國(guó).起重機(jī)械安裝與維修實(shí)用技術(shù)[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，2003.
[3]GB/T 3811-2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
猜你喜歡
交通科技與管理(2023年20期)2023-11-06 05:46:00
機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量(2022年9期)2022-09-30 07:21:54
中小企業(yè)管理與科技(2022年6期)2022-06-14 06:03:08
建材發(fā)展導(dǎo)向(2022年1期)2022-03-08 01:53:04
紡織器材(2021年5期)2021-11-11 06:05:18
湖北農(nóng)機(jī)化(2020年18期)2020-11-23 09:17:24
機(jī)械制造(2020年7期)2020-07-21 03:06:18
智能建筑電氣技術(shù)(2020年3期)2020-07-20 08:00:14
智能城市(2019年9期)2019-01-23 12:25:11
紡織器材(2017年2期)2017-04-20 02:58:33
