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1、橋式起重機主梁變形原因與修復(fù)方法
【摘 要】針對工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常遇到橋式起重機主梁變形的問題,本文對橋式起重機主梁變形的原因進行了分析,對其影響及修復(fù)方法進行了介紹。
【關(guān)鍵詞】橋式起重機;主梁變形;修復(fù)方法
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,起重機械被廣泛地應(yīng)用于各種物料的起重、運輸、裝卸等生產(chǎn)活動中是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備,橋式起重機就是其中一種,在現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中的作用越來越突出起。隨之而來的因起重機主梁變形而導(dǎo)致的故障也日益增加,這不僅影響到正常的生產(chǎn)活動,嚴(yán)重時將引發(fā)重大生產(chǎn)事故,威脅到人們的生命安全,怎樣減少或避免此類事故發(fā)生,確保設(shè)備的安全運行,保障安全生產(chǎn),
2、及時妥善處理此類故障,已成為生產(chǎn)中的重中之重。主梁變形的主要表現(xiàn)形式有主粱上拱度減小,甚至消失而出現(xiàn)下?lián)?,主梁出現(xiàn)橫向彎曲(側(cè)彎),主梁出現(xiàn)嚴(yán)重的波浪形以及橋架對角線超差。主梁變形對起重機整機性能產(chǎn)生的影響主要是:影響小車車輪與軌道接觸,導(dǎo)致四個車輪不能同時與軌道接觸,出現(xiàn)受力不均產(chǎn)生啃軌現(xiàn)象影響小車運行;主梁變形到一定程度時,小車軌道將會因變形而產(chǎn)生坡度,小車在運行時要克服爬坡阻力,制動后小車會有溜車現(xiàn)象;影響大車運行機構(gòu),導(dǎo)致聯(lián)軸器偏斜角增大而磨損增加,導(dǎo)致齒斷,甚至大車運行機構(gòu)不能工作;當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重下?lián)蠒r,主梁下蓋板和腹板的拉應(yīng)力達(dá)到金屬材料的屈服極限時,可能出現(xiàn)裂紋或脫焊,如果起重機繼續(xù)
3、頻繁工作,那么主梁可能報廢。
1.橋式起重機主梁變形的原因
1.1設(shè)計及制造不合理
設(shè)計下料和焊接過程不規(guī)范,如設(shè)計時未按相關(guān)安全技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計,下料時未按規(guī)定的腹板拱度下料,鋼材規(guī)格尺寸不符合要求,另外由于焊接工藝差導(dǎo)致腹板有明顯的波浪變形,在使用過程中,腹板波浪變形由于受拉區(qū)轉(zhuǎn)向受壓區(qū)或鋼材質(zhì)量不合格都會使主梁產(chǎn)生下?lián)稀?
1.2主梁內(nèi)應(yīng)力的影響
主梁結(jié)構(gòu)制造過程中的強制組裝,或由于焊接過程中的局部不均勻加熱,導(dǎo)致起重機金屬結(jié)構(gòu)的各部位存在著不同的拉、壓等應(yīng)力即殘余內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)這些應(yīng)力超過金屬的屈服極限的時候,橋架就會發(fā)生變形。
1.3不
4、合理的吊裝以及運輸
起重機主梁是長大型結(jié)構(gòu)件,剛度小彈性較大,在制造裝配過程中存在較大的內(nèi)應(yīng)力,一些不符合安全規(guī)范要求的操作可就能導(dǎo)致橋架結(jié)構(gòu)的變形。
1.4不合理的使用
起重機的載荷能力是根據(jù)設(shè)計參數(shù)確定的,日常使用時經(jīng)常超載,超工作級別使用及其它不合理的使用超過設(shè)計承載能力時,就會造成起重機主梁的變形及損壞。
1.5高溫及腐蝕環(huán)境對主梁的影響
當(dāng)橋式起重機在高溫環(huán)境或有腐蝕性氣體的環(huán)境中工作時,會降低金屬材料的屈服強度,高溫環(huán)境條件下,還將產(chǎn)生溫度應(yīng)力,這就增加了主梁變形的可能性。在高溫環(huán)境中工作的橋式起重機直接受高溫輻射部分應(yīng)設(shè)隔熱板等,如主梁和起
5、重橫梁,下翼緣板下應(yīng)設(shè)有可靠的隔熱裝置。在腐蝕環(huán)境中工作的橋式起重機應(yīng)做好金屬結(jié)構(gòu)的防腐措施,盡量減少焊縫、表面損壞及劃痕。
2.主梁變形的修復(fù)方法
當(dāng)橋式起重機主梁發(fā)生變形時我們應(yīng)該對其做出修復(fù)。修復(fù)的方法主要有:火焰矯正法、預(yù)應(yīng)力法、重復(fù)施焊法、切割法等。
2.1火焰矯正法
火焰矯正法的原理是在主梁上局部加熱,使金屬結(jié)構(gòu)的某些地方產(chǎn)生塑性變形,冷卻后由殘余的局部收縮應(yīng)力達(dá)到矯正的目的。利用火焰矯正法進行矯正時應(yīng)注意以下幾點:
?。?)加熱溫度應(yīng)為700℃ 至800℃,此時鋼板呈現(xiàn)桃紅色,加熱溫度不應(yīng)過高或過低。此時金屬的屈服極限趨近于零,處于“熱碳鋼”
6、狀態(tài),矯正效果最好。
(2)為了減小腹板的波浪度,加熱點應(yīng)在隔板處。加熱點應(yīng)避主梁開危險截面。經(jīng)加熱矯正后烤點部位應(yīng)力加大,因此危險截面的負(fù)荷應(yīng)力也加大,容易使矯正變形失效。
?。?)同一位置不能重復(fù)加熱,不但效果不好,對金屬的金相組織也有損害。
(4)主梁變形矯正后主梁應(yīng)加固。因為矯正后主梁有很大的應(yīng)力,再加上多年使用,金屬材料疲勞度增加,剛性不足。如不加固,不但矯正效果得不到保持,變形現(xiàn)象也會加重。一般加固的方法是在主梁跨度內(nèi)下蓋板兩側(cè)用槽鋼做腹板,再加一層下蓋板,以增加主梁斷面。
火焰矯正法矯正效果較好、施工工藝也較為簡單、靈活性強、但是火焰矯正時,將主梁矯
7、正部位頂起(使烤區(qū)受壓應(yīng)力),這就增加了施工難度和技術(shù)要求;火焰矯正后仍需要再用槽鋼加固主粱,否則將產(chǎn)生更嚴(yán)重的塑性變形。一般情況下(除局部矯正硬彎外),不主張采用火焰矯正法。
2.2 預(yù)應(yīng)力法
預(yù)應(yīng)力法矯正主梁下?lián)鲜窃谥髁旱南律w板兩端通過固定支座,用預(yù)應(yīng)力張拉多根鋼筋或鋼絲繩,使主梁受到一個彎矩(主梁上半部受拉應(yīng)力,下半部受壓應(yīng)力),在這彎矩作用下主梁恢復(fù)上拱。當(dāng)主梁承受載荷作用時,工作壓力恰好和鋼筋預(yù)應(yīng)力相反,這樣鋼筋預(yù)應(yīng)力就可以抵消部分工作壓應(yīng)力,從而提高了主梁的承載能力。預(yù)應(yīng)力法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法,矯正后上拱值準(zhǔn)確并且穩(wěn)定,根據(jù)日常使用中的變化還可以隨時調(diào)整;
8、矯正后主梁的強度和剛度將加強;矯正簡便可靠、容易準(zhǔn)確控制、施工周期短、矯正成本低等。但是預(yù)應(yīng)力法不適宜主梁的水平彎及局部變形,只適用于橋式起重機箱形主梁拱度下?lián)系某C正;矯正后的外形不美觀等。如果起重機使用多年、長期滿負(fù)載工作、主梁剛性不足承載能力差、長期滿負(fù)載工作、工作環(huán)境惡劣等最適合采用預(yù)應(yīng)力法。
3.結(jié)束語
在實際工作中采取什么樣的矯正方法,將直接影響到起重機主梁變形的矯正效果、矯正費用、主梁外觀質(zhì)量及起重機的的安全性能等。因此,選擇合理正確的矯正方法,掌握各種方法的特點、適用范圍才能正確、合理地選擇矯正方案,取得較為理想的矯正效果。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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