牟江濤 楊慧杰 鄭亞輝 李旭

1 山東五征集團 山東日照 216800 2 湖南維爾力德科技有限公司 湖南長沙 410205

冷作工藝火焰矯正法在履帶起重機桅桿修復(fù)上的應(yīng)用

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1 山東五征集團 山東日照 216800 2 湖南維爾力德科技有限公司 湖南長沙 410205

大型履帶起重機主臂變幅普遍采用桅桿變幅形式,桅桿采用片狀A(yù)型架結(jié)構(gòu),由型鋼或高強鋼板焊接而成。桅桿作為連接臂架和主機的關(guān)鍵部件,在實際使用過程中承受很大的軸向力,一旦受到損傷,對桅桿產(chǎn)生局部變形,可能會引起整體失穩(wěn),導(dǎo)致重大事故。因此,桅桿受損后必須馬上進行修復(fù)。本文以某臺QUY350履帶起重機桅桿在實際使用過程中由于主臂拉板銷軸脫落造成桅桿受損為例,提出采用冷作工藝火焰矯正法并對其進行修復(fù),實踐證明,修復(fù)后的桅桿滿足實際使用和安全性要求。

桅桿修復(fù)冷作工藝火焰矯正

隨著國內(nèi)工程建設(shè)的開展,履帶起重機因其起重能力強、接地比壓小、可帶載行走等特點,得到了越來越廣泛的應(yīng)用,尤其是大型履帶起重機。大型履帶起重機主臂變幅普遍采用桅桿變幅形式,在實際使用過程中,由于吊裝時的環(huán)境十分復(fù)雜,再加上人為因素,經(jīng)常發(fā)生桅桿受損,嚴重時導(dǎo)致整車車毀人亡。本文某臺QUY350履帶起重機桅桿是在實際吊裝時,由于主臂拉板銷軸脫落,造成桅桿變形損壞、變幅鋼絲繩斷股損壞、變幅滑輪組滑輪破裂、桅桿單拉板變形及其他部件受損,通過對受損桅桿進行科學(xué)分析后,對其進行修復(fù)。

1 桅桿簡介

桅桿前端通過銷軸與轉(zhuǎn)臺前部相連,后端通過拉板與主臂相連,通過變幅滑輪組與轉(zhuǎn)臺尾部相連,起主臂變幅作用；采用片狀A(yù)型架結(jié)構(gòu),兩側(cè)為箱形,中間連有橫梁,其結(jié)構(gòu)型式見圖1。

2 損壞情況分析

事故發(fā)生時,主臂拉板一側(cè)銷軸脫落,整個臂架突然向側(cè)方傾斜,桅桿在沖擊載荷的作用下造成損傷見圖2：桅桿頂部一側(cè)發(fā)生扭曲變形；根部連接橫梁部分發(fā)生扭曲變形。變形后的桅桿已不能滿足履帶起重機安全規(guī)程要求。

圖1 桅桿簡圖

3 修復(fù)過程

3.1 修復(fù)目標(biāo)

保證桅桿承載能力滿足使用要求,性能不低于原先的新品；原桅桿的零部件補充齊全,滿足實際使用的功能要求；前端能夠和轉(zhuǎn)臺鉸耳配合連接,后端能和變幅滑輪組通過銷軸進行連接。

圖2 桅桿損壞情況

3.2 修復(fù)方案制定

對比各修復(fù)方案,見表1。

對實際受損進行分析,由于桅桿兩側(cè)主梁變形不大,最終決定現(xiàn)場修復(fù),采用冷作工藝火焰矯正法進行矯正。

冷作工藝是將金屬板材型材管材,在基本不改變其斷面特征的情況下,加工成各種金屬結(jié)構(gòu)制品的綜合工藝方法?；鹧娉C正是利用金屬局部加熱后所產(chǎn)生的塑性變形,抵消原有的變形,而達到矯正的目的?；鹧娉C正時,應(yīng)對變形鋼材或構(gòu)件纖維較長處的金屬,進行有規(guī)律的火焰集中加熱,并達到一定的溫度,使該部分金屬獲得不可逆的壓縮塑性變形。冷卻后,對周圍的材料產(chǎn)生拉應(yīng)力,使變形得到矯正。經(jīng)火焰局部加熱,產(chǎn)生塑性變形的部分金屬,冷卻后都趨于收縮,引起新的變形,這是火焰矯正的基本規(guī)律,以此可以確定變形的方向。

3.3 工藝規(guī)程

具體工藝如下：

(1)將桅桿變形位置切開進行應(yīng)力釋放；

(2)對變形位置高強板材進行切割、校正、打磨；

(3)對變形一側(cè)加熱,在未變形一側(cè)施壓,校正軸向變形；

(4)對變形位置校正后重新焊接,增加加強板予以加強并修磨處理；

(5)自然冷卻后對桅桿變形量進行檢測,并通過逐步微調(diào)完成對桅桿的校正。

3.4 現(xiàn)場實施

根據(jù)指定的工藝規(guī)程,對桅桿進行現(xiàn)場修復(fù),見圖3。

3.5 檢驗檢測

按照下列順序進行檢驗檢測：(1)焊縫檢測：焊后48小時后,對焊縫進行探傷,角焊縫進行100%磁粉檢測,通過探傷確認焊縫質(zhì)量滿足要求；(2)對整體尺寸進行測量,保證桅桿主梁直線度和整體變形在原設(shè)計要求范圍內(nèi),確認各連接尺寸滿足要求；(3)根據(jù)履帶起重機結(jié)構(gòu)試驗方法對修復(fù)后的桅桿承載能力進行試驗驗證。修復(fù)后的桅桿見圖4。

圖3 桅桿修復(fù)過程

圖4 修復(fù)后的桅桿圖

4 結(jié)論

本文對某臺QUY350桅桿進行修復(fù)進行了介紹,通過對實際受損情況進行分析,提出采用冷作工藝火焰矯正法進行修復(fù),并對修復(fù)方法進行實際驗證,目前修復(fù)后的桅桿已使用一年時間,各項指標(biāo)正常,表明了該修復(fù)方法的正確性。

1 QUY350履帶起重機備件手冊.

2 王愛珍. 冷作成形技術(shù)手冊. 機械工業(yè)出版社,2006.

3 潘立勝,劉建樹,談述龍. 冷作工工藝中的火焰矯正研究,科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2016(4).

4 汪興科.對火焰矯正施工方法處理鋼結(jié)構(gòu)焊接變形的分析研究,科學(xué)與財富,2014(3)：341-342.

5 履帶起重機安全規(guī)程(JG5055-94).中華人民共和國建設(shè)部,1995.

6 大型履帶起重機技術(shù)條件(JB5318-93). 中華人民共和國機械工業(yè)電子部,1991.

7 履帶起重機結(jié)構(gòu)試驗方法(JGT 55-1999). 中華人民共和國建設(shè)部, 1999.

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