超大型履带起重机安全性能检测浅述

易 亮

（海洋石油工程（青岛）有限公司，青岛266520）

超大型履带起重机安全性能检测浅述

易 亮

（海洋石油工程（青岛）有限公司，青岛266520）

超大型履带起重机在国家建设中扮演了至关重要的角色,尤其在国家大型石化、核 电、风电等项目的中长期发展建设施工中起到了关键作用,未来规模化、批量化和标准化的自主施工建设将成为大型项目发展的主流趋势,这就对目前现有的工程机械提出了更高的作业要求,其中超大型履带起重机将直接影响吊装的实施、进度以及安全可靠性,为了保证产品质量和提高作业性能以及可靠性,研究超大型履带起重机安全性能检测就是重中之重。

超大型履带 起重机 安全性能 检测

1 超大型履带起重机结构组成

履带起重机是由下车、上车和臂架系统三部分组成。下车包括车架、连接梁、履带架、行走机构和车身配重,连接梁和车架、履带架采用销轴铰接式连接,销轴安装通过液压赶完成。上车包括转台、桅杆、起升机构、变幅机构、回转机构等部分,转台可为上下分体结构。程序控制电气系统,闭式栗控变量液压系统,电比例操作。转台通过回转支承和车架相连360°回转。臂架系统由主臂、副臂、桅杆(超起)、羊角臂、拉板等组成。履带起重机装备有力矩限制器、转台回转锁销装置、起重臂防后翻装置、起升高度限位装置、风速仪、水平仪、液压系统的溢流阀、平衡阀、双向液压锁、回转警告、行走警告、安全监控管理系统等安全防护装置。

2 超大型履带起重机下车自重结构应力测试原理与方法

2.1实验室模拟试验

进行超大型履带起重机下车自重结构应力试验工作,需在车架、履带架、回转支承、转台等主要受力结构件未装配时就对其贴应变片进行零点数据釆样并导出平衡结果,待整机装配完成后引入平衡结果(零点)开始测试。由于装配、调试和测试都需要很长时间,因此现场试验周期就比较长,考虑到完成下车自重结构应力试验的关键因素有环境变化对试验数据影响、仪器仪表能否具备零点导入功能及测试功能、结构件上所贴应变片是否正常工作且稳定等问题,本文先在实验室进行模拟测试以验证现场测试的操作可行性。

2.2 模拟测试样品与仪器

依据结构强度测试现场的特点选取等强度梁作为模拟测试样品,用于结构应力测试的仪器选用具备无线接收及零值导入功能的东华DH3819静态电阻应变测试系统,该系统可进行应变应力、桥式传感器和热电偶测温项目测试,进行应变应力测试时主要技术参数如下：工作温度-10～50℃,量程范围±20000με,修正系数1.0,胶基质电阻120Ω,灵敏度系数2.0,泊松比0.28,弹性模量210.OGPa,最长无线接收距离为500m,每个测试模块同时可测试8个位置,同时可进行32个模块256个位置的应力测试。

表1 数据对比分析表

2.3 模拟现场测试

平衡是由硬件里面的平衡电路完成。例如启动仪器,设置好参数后,电路若产生一个IV电位,平衡电路就会自动产生一个-IV电位,使整个电路在该参数状态下处于零点状态。该平衡电路自动生成的电位即为导出的平衡电位。清零是由测试软件完成,在平衡的前提下,启动软件选择清零,软件会自动获取Is的数据进行处理,取其平均值,在采集数据时会自动减去这个平均值。该平均值即为在该参数设置条件下导出的零点。

因为在相同工况下,仪器整个电路在相同工作参数下运行,其平衡电位相同,而软件清零以平衡电路为基础,平衡电路电位不变,其Is获取的数据平均值(即清零参数)也不会产生变化。

2.4 样机现场试验验证

（1）测试方法简介

以往测试方法：在整机装配后对各主要受力结构件粘贴应变片,対应变片和测试模块进行防水处理,利用静态电阻应变仪测试系统进行平衡操作取得零点数据,然后对所测工况进行应力数据采集。借鉴在检测履带起重机方面的丰富经验和在实验室模拟测试的方法,对比以往测试方法得出超大型履带起重机下车结构应力的新测试方法:在履带起重机未装配履带架、车架、转台、臂架系统等各主要结构件时,就要对各主要受力结构件粘贴胶基质应变片并对应变片进行防水密封处理,对测试模块进行防水处理,然后利用测试软件进行零值数据采集和平衡点数据导出操作,待样机完成装配后再打开测试系统和模块,利用无线应变釆集软件进行平衡点数据导入,以初始平衡点数据为零点对起臂工况和加载工况进行结构应力数据釆集。两种方法在现场都进行数据釆集,并对比分析所测数据,同时与有限元方法计算数据对比,验证方法的有效性。

（2）选取结构应力测试点

依据前期有限元软件分析的结果,选取此台超大型履带起重机下车结构应力比较大的位置作为测试点进行贴片,受结构件本身结构、装配位置或燥缝区域的限制,在粘贴胶基质应变片时应尽可能靠近布点图所示位置,力求达到理想的测试效果。

3 超大型履带起重机爆缝质量无损检测

焊缝缺陷具有形状多样、位置各异、类型繁多等特点,需借助无损检测手段对缺陷进行定位、定量、定性和定级。型式试验中一般采用“综合运用,互相配合”的检测原则,确保检测结果的客观性与准确性。结合型式试验细则规定及不同无损检测方法的特点,选用射线检测和超声波检测为主要检测方法,磁粉检测和渗透检测为辅助检测方法。

4 安全监控管理系统检验项目与试验方法

2012年5月国家标准化管理委员会发布了GB/T 28264-2012《起重机械安全监控管理系统》,该标准是起重机械安全监控管理系统所依据的标准,其中规定了安全监控管理系统的检验项目,但除系统综合误差项目外未明确规定适用于履带起重机的试验方法。为保证超大型履带起重机试验顺利实施,须先研究安全监控管理系统检验项目的试验方法。

根据国质检特联(2011) 137号文关于印发《大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案》的通知规定,最大额定起重量450t以上的超大型履带起重机需安装安全监控管理系统。根据GB/T 28264-2012《起重机械安全监控管理系统》 规定的检验项目和技术要求,通过对每个检验项目技术要求关键点的分析。

5 结束语

为了保证产品质量和提高作业性能以及可靠性,论文在国家对超大型履带起重机型式试验要求的基础上,综合分析了增加了超大型履带起重机下车自重结构应力测试、择缝质量无损检测、安全监控管理系统项目试验方法的研究,扩展了履带起重机型式试验的检测项目和要求,丰富了超大型履带起重机安全性能检测研究的内容。

[1]王欣，髙顺德.国外履带起重机的特点及国内市场现状[J].建筑机械，2006，（7）：12-15.

[2]王凤萍，程嘉，孙影.国内外履带式起重机的现状及发展趋势[J].工程机械.2006，（4）：39-43.

Very large crawler crane safety performance testing light above

YI Liang
(Offshore Oil Engineering (Qingdao) Co., Ltd., Qingdao 266520)

Super large crawler crane in the national construction plays a vital role, especially in the national largescale petrochemical, nuclear power, wind power and other projects in the long-term development plays a key role in construction, the future scale, batch, standardization of independent construction will become the mainstream trend of large-scale project development, which on the currently existing engineering machinery put forward higher requirements of operating, super large crawler crane which will directly affect the lifting implementation, progress and safety and reliability, in order to ensure the quality of the products and improve operational performance and reliability, the study of ultra large crawler crane safety performance inspection is top heavy.

super large crawler crane, crane, safety performance, detection