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        橋式起重機主梁變形及修復方法

        2016-02-06 17:07:08鄭偉彬
        中國設備工程 2016年12期
        關鍵詞:機主內(nèi)應力起重機

        鄭偉彬

        (福建省特種設備檢驗研究院龍巖分院,福建 龍巖 364000)

        橋式起重機主梁變形及修復方法

        鄭偉彬

        (福建省特種設備檢驗研究院龍巖分院,福建 龍巖 364000)

        伴隨機械制造業(yè)的不斷發(fā)展,橋式起重機已經(jīng)成為機械制造業(yè)、冶金工業(yè)吊運活動的重要基礎設備,其地位極為重要,尤其起重機的主梁,發(fā)揮著不可忽視的作用。為此,一旦起重機主梁出現(xiàn)了變形情況,生產(chǎn)工作將會受到嚴重的負面影響,甚至導致起重機無法正常的工作。因此,在橋式起重機運行期間,確保其主梁不會出現(xiàn)變形極為重要。本文主要針對橋式起重機主梁變形情況展開深入的剖析,其目的在于找出有效的修復方法將其修復,旨在保證橋式起重機能夠正常的運行。

        主梁變形;橋式起重機;修復方法

        近年來在機械制造業(yè)不斷發(fā)展的背景之下,橋式起重機已經(jīng)被廣泛的應用。其原因在于橋式起重機的結構較為簡單,具有較大的起重量,維修使用較為方便,使用中不占用地面作業(yè)面積等優(yōu)點。盡管橋式起重機有這些優(yōu)點存在,但是橋式起重機在應用的過程中,其主梁常常出現(xiàn)變形的情況,一旦主梁變形起重機的正常運行必將受到負面的影響。為此要確保主梁不出現(xiàn)變形的情況,便需要對橋式起重機進行安全技術檢驗與安全評估,從而為橋式起重機正常運行提供有力的保障。

        1 橋式起重機主梁變形的原因探究

        首先受到主梁結構內(nèi)應力的影響,橋式起重機的主梁會出變形的情況。主梁結構的內(nèi)應力在制造期間常常受到金屬構件的影響,而強制組裝控制變形情況的出現(xiàn),導致材料內(nèi)部出現(xiàn)了內(nèi)應力,并且在應用過程中該種內(nèi)應力會致使起重機主梁變形。焊接制造工藝實施期間,由于加工工藝不良,其主梁內(nèi)部會有一定的內(nèi)應力疊加出現(xiàn),這便極易引發(fā)結構材料出現(xiàn)塑性變形的情況,最終影響橋式起重機正常的運行。這與葉斌在《橋式起重機主梁變形原因與修復方法》一文中的觀點有著相似之處。除此之外,伴隨起重機應用時間的不斷延長,主梁內(nèi)部殘余應力會漸漸消失,而焊接變形的逐漸增加,常常引發(fā)主梁出現(xiàn)變形的情況。其次橋式起重機不合理的修復與使用也會導致主梁出現(xiàn)變形的情況。如果修理人員不能充分的掌握金屬結構加熱變形的規(guī)律,并且缺少防止主梁變形的措施,直接在主梁上實施焊接與氣割操作,這些都會直接的引起主梁變形問題的出現(xiàn)。尤其在給起重機增加司機室的改造時,不僅要改變了主梁的受力,還要在受力構件上進行焊接。

        在起重機制造期間,在選用起重機的過程中,需要確保能夠長時間的滿足負荷方面的要求,一般設計考慮為額定載荷的80%,若不滿足其中的要求,就會引起起重機出現(xiàn)主梁變形的問題。另一方面使用人員素質(zhì)低,違規(guī)操作,或是安全保護裝置失效,超載吊運成為常態(tài),在起重機設計中也是考慮不到的,這些情況的出現(xiàn)也會導致主梁變形。

        用戶對起重機選型不合理也會引起起重機主梁的變形。在采購起重機時往往只是考慮了額定起重量、跨度及起升高度這幾方面的情況下,選擇價格便宜的低工作強度的起重機。低工作強度的起重機在高強度的工況下工作,作為主要受力構件的主梁往往難以承受,發(fā)生變形。在實際中就有發(fā)現(xiàn)用戶將普通吊鉤橋式起重機改造成抓斗橋式起重機,工作強度大大增加,造成主梁變形。

        最后受到環(huán)境溫度的影響。橋式起重機的應用通常會受到環(huán)境溫度的影響。一般起重機的設計工作溫度在150℃以下,如果用戶將一般的起重機長時間在高溫環(huán)境下使用,那么將會降低材料的屈服點,最終產(chǎn)生溫度應力,產(chǎn)生蠕變。若溫度過高也會破壞金屬的金相組織。而高溫熱輻射也常引起主梁上下蓋受熱不均勻情況的出現(xiàn),同時受到溫度差異的影響,導致起重機主梁出現(xiàn)嚴重的變形情況。

        2 橋式起重機主梁變形的修復方法分析

        首先應用預應力發(fā)修復主梁變形問題。預應力法的工作原理主要表現(xiàn)為:對主梁下?lián)线M行修復,可以在通過裝設固定支座的方式,通過預應力的產(chǎn)生對鋼絲繩實施一定的張拉作用,并且受到彎矩作用的影響[2],主梁上拱會逐漸的恢復。在這一過程中需要注意的是裝設固定支座的過程中需要將其裝設在主梁下蓋板邊緣上。完成上述操作以后,需要待主梁受到荷載作用的影響之下,工作壓力所產(chǎn)生的方向與鋼材預應力相背離,從而將某些工作壓應力相互的抵消,最終提升主梁的負載能力。

        實際上,預應力的本質(zhì)在于主梁下?lián)闲迯?。如今在眾多的工程實踐當中,這種方法已經(jīng)被廣泛的應用。該方法的優(yōu)點較多,例如在修復操作實施以后,上拱度值比較可靠,同時數(shù)值具有一定的精確性,并且將運用變化作為依據(jù)能夠?qū)ζ湔归_相應的調(diào)整;完成修復工作以后,橋式起重機的主梁強度會隨之提升,其剛度也會得到相應的改善。除此之外,橋式起重機的主梁修復操作簡單,實施過程中也就比較經(jīng)濟,同時維修的周期也比較短,這在節(jié)省經(jīng)濟投入方面有著積極的意義。

        但是,該種修復方法也存在一定的缺點,如該種方法應用條件并不是無限的,在實施修復工作以后,主梁的美觀性無法達到設計要求等。

        其次為火焰矯正法。該種方法的工作原理主要為:通過對主梁局部加熱操作以后,金屬結構的特定部位會逐漸出現(xiàn)塑性變形的情況,待完全冷卻以后,會借助剩余的收縮應力去實現(xiàn)矯正的目標。這與馬壯在《淺析橋式起重機主梁下?lián)显蚣靶迯头椒ā芬晃闹械挠^點有著相似之處。如果調(diào)控溫度達到了700~800范圍內(nèi),那么鋼板會出現(xiàn)桃紅色的現(xiàn)象,這能夠防止加熱溫度出現(xiàn)不適的問題。那么在該種狀態(tài)下,金屬內(nèi)部的屈服極限便會降低,此時該種狀態(tài)屬于熱碳鋼的狀態(tài),而該種矯正效果此時最為理想。在此之后,為了能夠有效的縮減小腹板波浪度,則需要將肋板位置設置為相應的加熱點,這樣便能夠得到較好的修復結果。但是由于主梁中存在著一些無法避免的危險截面,因此在加熱的過程中需要避開加熱點。加熱的順序也應對稱,避免修復后,起重機重心發(fā)生改變。在實施矯正與加熱操作以后,需要適當?shù)耐卣刮kU截面的實際負荷應力,如果不能做到該點,則很容易引起矯正變形不合理的問題出現(xiàn)。與此同時,需要避免多次對同一位置進行加熱,這不僅不能夠確保矯正效果的提升,同時還會對金屬自身的金相組織產(chǎn)生損壞作用,這不利于橋式起重主梁變形矯正效果的提升。

        最后,在完成主梁變形修復工作以后,還需要對主梁進行相應的加固。由于在實施矯正操作以后,其主梁中還存在較多的應力,加之使用的時間過長,極有可能提升其使用的疲勞度,這與韓彬,單鑫鑫在《橋式起重機主梁變形及修復方法》一文中的觀點極為相似。那么很難適應其剛性。如果沒有加固工作作支撐,不僅會制約矯正的整體效果,甚至會加大主梁的變形程度,不利于主梁變形的修復。

        3 總結

        現(xiàn)階段伴隨我國機械制造工業(yè)的不斷發(fā)展,橋式起重機已經(jīng)得到了廣泛的應用,并且取得了一定的成效。但是橋式起重機在應用的過程中,常常出現(xiàn)主梁變形的情況,而一旦發(fā)生主梁變形問題,起重機的正常運行必將受到一定的影響。為此,找出有效的修復方法修復橋式起重機主梁變形問題極為重要。本文主要從兩個總要方面著手,第一方面探究了橋式起重機主梁變形的原因,第二方面分析了橋式起重機主梁變形的修復方法。通過分析明確,橋式起重機對于推動機械制造業(yè)發(fā)展的重要性,同時也明確橋式起重機主梁變形所引發(fā)的危害。相關企業(yè)單位必須要給予該問題高度重視,在找出有效措施解決主梁變形問題基礎之上,確保橋式起重機能夠正常的運行。

        [1]葉斌.橋式起重機主梁變形原因與修復方法[J].科技致富向?qū)В?013,(5):05~45.

        [2]俞楚勇.淺析橋式起重機主梁變形修復技術[J].中國高新技術企業(yè),2011,(18):104~105.

        [3]馬壯.淺析橋式起重機主梁下?lián)显蚣靶迯头椒╗J].時代報告(學術版),2013,(2):12~23.

        TH215

        B

        1671-0711(2016)09(下)-0050-02

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