莫乃坚,陈宇勇,叶忠巧
(贺州市特种设备检验所,广西 贺州 542899)
桥式起重机主梁变形及修复方法
莫乃坚,陈宇勇,叶忠巧
(贺州市特种设备检验所,广西 贺州 542899)
通过对桥式起重机主梁变形原因的分析,采取了有效的修复措施。通过对桥式起重机主梁认真检测、科学维修,便降低了事故出现几率,减少了消耗,增加了企业的综合效益。
桥式起重机;主梁变形;修复方法
对主梁结构来说,在实际制造环节中,其内应力通常是对金属构件产生影响,而强制组装变形将产生内应力,导致在后期使用过程中出现变形问题。同时,在焊接制造过程中,因加工工艺不科学,导致主梁各部分出现不同的内应力,且作用在负载起重机中,产生塑性变形。另外,随着使用程度的逐步推进,残余应力表现出均匀化分布,产生焊接变形,导致主梁变形[1]。
起重机的修理离不开专业人员,若不了解金属结构件自身的加热变形特点,且未提出任何防范变形的举措,便面向主梁直接开展焊接操作,则不可避免地会产生主梁变形问题。制造生产起重机时,通常参照额定起重质量,依据动载荷产生的实际影响来求解强度,几乎不考虑经常性超载等异常因素。因此,在具体的应用过程中,如果起重机的负载高于正常规定,或者在不工作状态下小车落在主梁跨中,则将产生永久变形问题。
对起重机主梁而言,长大型构件是其基本属性,常规表现是弹性变形显著、刚度低下,在实际制作装配过程中存在内应力,且不容忽视,如果操作不合理,那么便出现变形问题[2]。
起重机若长时间工作在腐蚀及高温状态,则金属材料自身的性能将出现改变,其屈服度不断下降。若温度偏高,将形成温度应力,加大主梁变形的可能。桥式起重机如果长期位于高温状态,则要求针对高温辐射部位配备隔热板。若位于腐蚀环境,要求面向金属结构实施合理的防腐措施,有效控制划痕,全面降低焊缝出现几率。
当确定桥式起重机出现主梁变形问题后,应参照实际情况提出合理的变形防范举措,全面修复。目前,针对主梁变形,相对成熟且最为常用的有三种修复方法[3]。
重复施焊法是指面向主梁焊缝通过大电流,进行重复焊接,借助新形成的焊接变形对初始变形进行修复,进而达到修复目标。如果需增加主梁拱度,需要围绕主梁下盖板和腹板自身的两条角焊缝实施重复施焊操作,由于焊缝冷却出现收缩,且经由应力作用逐步提升上拱;如果需降低水平旁弯,应面向凸面板和上下盖板自身的两条角焊缝实施重复施焊操作,以此来控制水平旁弯。同时,参照矫正程度科学设立施焊电流,不允许超出标准,在此基础上实施反向矫正。通过实践总结得出,该修复方法具有众所优势,精准、客观、美观、高效,通常被应用于主梁修复问题上,不仅经济,而且可行[4]。
预应力法即主梁下挠修复,主要是在主梁下盖板边角配置固定支座,通过预应力给予钢丝绳一定的张拉作用,经由弯矩作用,使得主梁上拱渐渐恢复。当荷载作用于主梁后,工作压力的实际方向和钢筋预应力恰好相反,与工作压力应力相互抵消,进而加大主梁负载。
现阶段,工程人员愈发重视预应力法,并在实践活动中得到广泛应用,此种方法具有较多优点:其一,进行修复处理后,对应的上拱值不仅可靠,而且真实,依据运用变化可全面调整;其二,进行修复处理后,其主梁强度得到提升,且刚度也逐步改善;其三,修复工艺较为简单,有利于实践操作,既经济,又高效。同时,此种方法也存在不足,应用条件具有一定的约束性,主要应用于拱度下挠修的情形中,进行修复处理后,其整体美感存在不足。总而言之,对于起重机,一旦出现主梁变形问题,通常选择预应力法的情形有:长时间运转的起重机;主梁刚性低下、承载能力与标准存在差距的起重机;满负载状态较多的起重机;工作环境较为恶劣的起重机[5]。
火焰矫正法是指面向主梁局部进行加热处理,使金属结构的某些部位不断发生塑性变形,待彻底冷却后,通过剩余收缩应力达到矫正目的,应用这一方法时,通常应考虑下述问题:
1)当温度处在70 0~80 0 ℃的范围时,需调整加热温度。一般钢板会出现桃红色,进而规避加热温度不合理问题的出现。在该状态时,金属的实际屈服极限近似为0,主要是热碳钢状态,对应矫正效果较为理想。
2)为控制腹板波浪度,要求把隔板调整为加热点。由于主梁中会出现危险截面,因此,我们应最大限度地远离加热点。进行矫正加热处理后,需强化烤点应用,加大危险截面自身的负荷应力,如若不然,将引发矫正变形不规范这一问题。另外,不允许反复加热某一位置,这除会降低矫正效果外,还可能危及金属内部的金相组织。
3)实现变形修复后,要求加固主梁。由于进行矫正处理后,主梁中产生一定的应力,同时,因长期使用,将增加疲劳度,产生刚性不达标的问题。如果不实施加固处理,不仅会降低矫正效果,而且可能提升变形程度。总之,该修复方法较为灵活,应用效果优良,且施工工艺简单、合理,但在具体的修复工序中,对主梁修复部位进行支撑后,将会提高技术指标,增加施工难度,完成修复任务后,需围绕主梁通过槽钢实施加固处理,否则,将出现塑性变形。正常条件下,需依照实际情况,灵活应用这一修复方法。
大规模生产的逐步拓展与科学技术的提升,促进了桥式起重机的实际应用。经由长期探索总结发现:即便桥式起重机自身的主梁变形会对生产活动产生严重后果,但只要明确变形的引发根源,同时,采取有效措施进行修复,认真检测,科学维修,便可降低事故出现几率,减少消耗,提升完好率,从而增加企业的综合效益。
[1]叶斌.桥式起重机主梁变形原因与修复方法[J].科技致富向导,201 6(5):12 4.
[2]马壮.浅析桥式起重机主梁下挠原因及修复方法[J].时代报告(学术版),20 15(2):32 9.
[3]李芳,周刚.桥式起重机金属结构变形的原因分析及处理[J].科技风,20 15(4):20 2.
[4]俞楚勇.浅析桥式起重机主梁变形修复技术[J].中国高新技术企业,20 15(18):10 4-1 05.
[5]韩彬,单鑫鑫.桥式起重机主梁变形及修复方法[J].化工管理,201 6(3):2 6.
(编辑:苗运平)
Bridge Crane Main Girder Deformation and Repair Method
Mo Naijian,Chen Yuyong,Ye Zhongqiao
(Hezhou Special Equipment Inspection Institute,Hezhou Guangxi 542899)
Through the analysis of bridge crane girder deformation reason, this paper takes effective measures to repair it.Through the bridge crane girder detection, scientific maintenance seriously, appears to reduce accident risk, reduce consumption, increase the comprehensive benefit of the enterprise.
bridge crane; main girder deformation; repair method
TH215
A
2095-0748(2016)15-0070-02
10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.15.29
2016-06-18
莫乃坚(1987—),男,广西昭平人,现就职于贺州市特种设备检验所,工程师,研究方向:特种设备检验检测。