电动单梁起重机主要受力构建磨损的案例分析

撰文/李蓓蓓



电动单梁起重机主要受力构建磨损的案例分析

撰文/李蓓蓓

■214174 江苏省特种设备安全监督检验研究院无锡分院 江苏 无锡

本文介绍了电动单梁起重机定期检验中，发现的两种典型的主要受力构建磨损案例。分析磨损产生的具体原因，并重点阐述了问题的处理方法，以期提高电动单梁起重机的安全运行水平，为起重行业工作者提供参考。电动单梁起重机；磨损；案例分析

起重设备在现代许多企业应用较为广泛，其中电动单梁起重机占起重设备很大的比例。在定期检验过程中，经常发现电动葫芦小车工字钢轨道，主梁端部有不同程度的磨损或裂纹，属于严重安全隐患。经过现场测量与计算，虽未达到报废标准，但其中折射出来的相关问题值得思考。

电动单梁起重机主要受力部件的磨损原因分析与改进措施

a主梁工字钢的磨损

在某一铝业公司对电动单梁起重机的定期检验时发现，安装于该单位废旧铝型材熔化炉上方一台起重机，支撑电动葫芦小车运行的主梁工字钢下翼缘已产生严重的塑性变形，电动葫芦小车运行与工字钢下翼缘两侧间歇性摩擦，如图1。我们可以根据起重机磨损的部位和磨损程度分析起重机在使用过程中的情况。

图1　工字钢下翼缘一侧磨损

首先，该工字钢的材料规格为28#B，下翼无加强板，这就大大降低了工字钢的机械强度，直接影响工字钢的使用寿命。其次，该电动单梁起重机的工作制为A3，按规定，表明该起重机工作时间的繁重程度为轻级，即很少起升额定负荷，一般起升轻微负荷。然而，在实际工作中，该起重机工作较为繁忙，且起重负荷常常达到半载，超过了该起重机的工作级别。所以，起重机工作级别的选择尤为重要。根据起重机的满载程度和繁忙程度，应该选择工作级别为A4 或A5，才能满足生产需要。起重机的使用寿命与工作环境密不可分，由于该起重机位于熔化炉上方，环境温度高，降低了金属的屈服强度，即降低了材料开始发生明显塑性变形时的最低应力，加大了工字钢变形的可能。

图2　贴板加工

而对于已形成的翼缘变形磨损，制造厂家给出了一个行之有效的修复工艺，在轨道底部增设8-10mm的贴板，如图2。工字钢轨道下翼缘的损坏集中在中段，不管何种磨损或变形卷曲，都可采用增设轨道贴板的措施，根据起重机额定载荷取用不同厚度的贴板。对于局部的踏面磨损，侧面磨损等，修复工艺上会有所不同。例如对于侧面磨损，如图3，除贴板外，还应将贴板与工字钢啃伤严重的部位，在工字钢翼缘侧面进行加焊，提高承载能力与抗磨能力。

图3　侧面磨损的修复

b端梁疲劳裂纹

在这一案例中，某镀锌制品企业的酸洗车间内，电动单梁起重机的端梁处已产生裂纹，经磁粉探伤，发现其主梁腹板裂纹长度为320mm，如图4。而该起重机服役时间仅为5年。

图4　端梁裂纹

经过分析发现，首先，该起重机主要用于高酸度环境作业，而高酸度介质对母材板有腐蚀作用。随时间的推移，母材板厚度降低，主要受力构件严重塑性变形从而产生裂纹。且对该起重机制造材料进行理化实验后发现，结果显示其品质较低，不能很好得能满足生产要求。所以要求专业人员在选择起重机时也要重视主要受力构件的理化实验，最好使用品质较高的产品，主要受力构件在选择时必须考虑耐酸碱的腐蚀程度。其次，主梁端部弯板处同时受弯剪联合作用，受力状况比较复杂，同时因该处截面突变，导致有显著的应力集中现象。如该车有啃轨现象，此处的应力还会有大幅提升。而根据现场勘查发现，大车轨道的压板有许多已损坏，且大车轨道明显不直，已产生“啃轨”现象，而“啃轨”对该车的疲劳强度有着重大的影响。针对上述情况，在不考虑环境腐蚀的因素下，首先应采取打止裂孔，刨开清根后，补焊的补救措施。其次对主梁端部采用加强板予以加固。最主要的，应调整大车轨道以消除“啃轨”现象。且不得有超载现象。而在日常维护保养中，对起重机的主要受力构件进行安全性能评估 （如应力应变测试、无损探伤、静刚度测试、动刚度测试等）并将各种测试结果分析存档，以备日后查找方便。工作人员要定期检验，发现裂纹，及时焊接进行修复。对于裂纹较大的受力构件可降级使用。

结束语

综上所述，本文就电动单梁起重机定期检验种发现的两种典型的主要受力部件出现磨损的案例做了简要分析，希望对广大起重工作人员有所裨益。对于以上问题，一方面在日常检验中要加以重视，另一方面对此类缺陷形式多加研究计算分析，得出相应的判废标准为平时工作提供一定指导据。

参考：

［1］邱法聚，黄宏彪，丁高耀.对电动单梁起重机质量安全的分析与研究［J］ .起重运输机械.2010年

［2］陈勇鑫，马良平，陈卫.电动单梁起重机典型案例分析及预防［J］.中国特种设备安全 事故与缺陷分析.第28卷第6期

［3］梁崇忠.在用电动单梁起重机主梁上拱度检验方法的探讨［J］.福建质量信息.2007年12月

作者简介：

李蓓蓓，女，江苏南通人，2007年毕业于南京航空航天大学自动控制专业，本科学历，助理工程师，主要从事于机电类特种设备的定期检验和监督检验工作。