桥(门)式起重机主梁挠度检测与变形矫正方法
桥门式起重机检验

举例: 我公司生产跨度31.5米的桥吊,其跨度公差
S=±[2+0.1x(31.5-10)]=4.15mm
2
桥式和门式起重机制造偏差
二、起重机运行机构公差
2、空载状态主梁不应该有下挠,及小车轨道不应偏离水平
面以下.
3、桥式起重机大车车轮的垂直偏斜应符合:如图2
0 ≤tan a ≤0.0025
4
桥式和门式起重机制造偏差
二、起重机运行机构公差
5、在与小车运行方向相垂直的同一截面上的轨道高低差
∆h应符合:K ≤2mm, ∆h ≤3mm;
2m<K<6.6m , ∆h≤0.0015K;
பைடு நூலகம்
K≥6.6m, ∆h≤10mm
举例:若小车轨距为4米,同一截面轨道高低差为: ∆h≤0.0015x4000=6mm;
桥式和门式起重机制造偏差
一.测量方法
应采用效验过的钢盘尺进行测量,读数时须考虑钢卷尺下垂、拉力不 同及环境温度的影响。 正确的测量方法: 1、采用经效验合格的钢尺 2、用弹簧秤加力时读数:平拉加5KN力,悬拉加10KN力 3、读数加减修正值
1
桥式和门式起重机制造偏差
二、起重机运行机构公差 1.起重机跨度S,极限偏差∆S 当S≤10m时, ∆S= ±2mm 当S >10m时,∆S= ±[2+0.1x(S-10)]mm
长度方向:tan a ≤0.003
横向: tan a ≤0.005
12
6
桥式和门式起重机制造偏差
二、起重机运行机构公差
7、小车架的扭曲变形,即:一个车轮相对与其他三个车轮形成的平面的 垂直偏差∆h 1不得超过2/3∆hr(见图6)
8、车轮轴线在水平面内的角度偏差(水平偏斜)a不应超出下列规定:
桥(门)式起重机主梁挠度的检测

桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
1.1 拉钢丝法拉钢丝法要求三名检测人员必须爬到起重机的主梁上,使φ0.5mm细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性,仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而不适合单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测。
1.2 吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素是:小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值便不准确了。
1.3 磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根0.5m的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定于一个0.5kg的重锤。
在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
即主梁跨中拱度值=跨中标高值-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,反之为下挠。
利用此法可检测各种型式起重机主梁拱度,方法简捷,结果准确,省时省力。
桥(门)式起重机主梁上拱度和挠度的测量分析

E u p n Ma u a t n e h oo y No5, 0 0 q i me t n f cr g T c n lg . 2 1 i
就位精 度较低 的起重机 , 度要求 不大 于 S 0 ; 挠 / 0 对采用 简单 5 的调速 控制系统就能达到要求 、 就位精度 中等 的起重机 , 挠度
要求 不大于 S7 0 对需采 用较完善 的调速控 制系统才能达到 / ; 5
1 拱 度和 挠度 的定 义及 制作 拱 度的 目的
桥( ) 起重机主梁上拱度 ( ) 指主梁预制 的 、 门 式 F是 由水 平
要求 、 就位精度要求高的起重机 , 挠度要求不大于 S1 0 。 /0 0
( )调速控 制系统和就位精度 ,根据该产 品设计文 件确 2 定, 若设 计文 件对 该要求 不 明确 的 , A1 3级 , 度不 大 对 一A 挠 于 S7 0 对 A /0 ; 4~A 级 , 6 挠度不大 于 S80 对 A 、 8级 , /0 ; 7A 挠度 不大于 S10 ; /0 0 悬臂端不大 于 L ,5 l 0或者 L / 0 3 23 。 5 线算起的向上拱起量 。 挠度是 指在额定载荷下 , 小车在 主梁跨 中, 主梁跨 中向下 产生的弹性变形量 , 从加载前实 际位置算起 。 由于 主梁在载荷作 用下 , 会产生下挠变形 , 小车 轨道 出现 “ 坡度” 小车 由跨 中向两端 运行时就要爬坡 , , 不仅要 克服 正常
上 拱应 为 F (. 10 : O9 00~1 /0 0 S 且 最大 上拱 度应控 制 在 / . 10 ) , 4
桥式起重机主梁下挠变形的测量技术与方法

・9 5・起 的下挠 变形值 就有影Ⅱ 向 。 同理 , 当主
③ 按 图 3所 示 的 作 图 法 , 计 算主梁 空载 时 的上 拱度
梁下挠 变形值较 大 , 接近 允许下挠 标准值 时 , 不可采 用此 方法 判定起重机静 刚度值 是否在标准范围 内。 值F 。 。 ④ 将小车开至跨 中 , 5 . 2经纬仪测量 法 起 吊额 定载荷 ,重 复上 述 用经 纬仪简 易测量 法测量起 重机主 梁下挠值 的具体 步 骤 ,得 到 主梁额定 载荷 步骤 为 : ①在适 当位置安 放三角 架 , 将 经纬仪 安放在 三角 及 小车 自重 共 同作 用下 主 架上 , 按仪器使 用要 求调 平。 ② 小车开至跨中 , 准备好额定 梁 的拱度 F : 。⑤ 通 过计 算 图 6激光 自动扫平仪测量法 载荷。③在主梁 跨中腹板 接近上翼缘板处贴标尺 , 用经纬 F = F 1 一 F 2 , 得到起 重机 主梁 的挠度值 F 。 仪在标尺上找一 基准 点。④ 起 吊额 定载荷 , 测量基准 点起 4 全站仪测量 法 吊额载前后 的变化值 , 即为主梁跨 中的下挠值。 采用 P E N T A X 一 3 2 2 N全站仪 进行测量 , 其测 角精度 为 用经纬 仪简 易测量 法测量起重机主梁下挠值 , 与测距 2 ” , 测距精度 为 2 m m  ̄ 2 1  ̄ m, 型号 中 N表示 可以实现免棱镜 仪简 易方法类似 ,都 是不 考虑小 车 自重 引起 的弹性 变形 测距 。 首先粗调平 , 然后用 电子水准器精确整平 全站仪 , 全 量。 当主梁下挠变形值较 大 , 接 近允许 下挠标 准值 时 , 不可 站 仪整平后将仪器切换 到免棱镜测距模 式。然后 建站 , 即 采用此 方法 判定起重机静 刚度值 是否在标准范 围内。 建 立坐标 系 ,以支架 下的对 中激 光点 为坐标 原点 ,建立 电动 单梁起重机 是单 主梁结 构 , 没 有走 台 , 贴 标 尺工 X Y Z坐标 系 , 测 量基 准点 为坐 标原 点 , 具体 步 骤 为 : ① 小 作非常危 险。不 宜采用 此方法测量 主梁下挠变形值。 车开 至一端 , 打开激 光指示器 , 输入点号 , 转动全 站仪使激 6 测量方法的 改进 光 点指 向梁 的跨 中, 手动粗调 焦距 , 然 后按 下 自动调 焦按 电动 单梁桥式 起重机 是近几 年广泛 应用 的一种桥 式 钮, 待焦距 自动调 节完毕 后 , 按下测距按 钮 , 此 时显示屏上 起重机 , 具有制造 工期短 、 造价低 操作 简便等优 点 , 受到 显 示 了跨 中点在 X Y Z坐标值 的数据 , 将该点信 息保存。同 广大用户 的喜爱 。 目前 , 电动 单梁桥 式起重机 的跨度 越来 理 可测得主梁其 它点的坐标值 , 经计 算可得起 重机 的拱度 越大 , 吨位越来越 大 , 在 很多场所取代 了双梁桥式起重机 。 值F 。 ② 将小车开至 跨中 , 重复上述步骤 , 测得主梁各点数 但是 电动单梁桥式起重机的单 主梁形式 ,其刚性相 比 值, 经计算可得 F : 。 ③F = F 厂 F 。 全站仪测量法有如下优 点 : 双梁桥 式起重机而言 , 普遍较弱。 尤其是大跨度 电动单梁起 1 ) 全站仪在测量 中是直接测量 主梁各点相对于原点坐标 的 重机 , 其 弹性变形量较大 , 因此对其 静刚的检验就显得 尤为 距离, 没有其 它的中间环节 , 相 对于其 它的检验 方法积 累误 重要。 相 比电动单梁 的广泛应用 , 针对 电动单梁的检验 方法 差 小。2 ) 其它的测量方法基本上都需要两个 以上 的检验人 就显得相对落后。 目前常用 的是前面介绍的水准仪地面测 员配合完成 , 而全站仪可 由一个单独作业 , 测量速度 有了极 量法和测距仪简易测量法。但这两种方法都有无法克服 的 大的提高。 并且无需登 高作业 , 检验人员和仪器的安全有了 不足。 全站仪是一种较 为理想 的测量仪器 , 但受实际条件 的 改善。3 ) 可 以测量任何 形式的起重机械 , 适应性好 , 不受场 限制 , 在 日常工作 中并不能实现全站仪的配备。 考虑到电动 地、 光线等 条件 的限制。 单梁起重机是单 主梁形式 , 无走 台, 只能在地面 操作测量 , 5 简易测量 法 因此 ,采用了一种新的利用 自动扫平仪和测距 仪测量 电动 5 . 1测距 仪测量 法 单梁起重机上拱度及挠度的检验 方法。 手持式激 光测距仪 , 具有激光 测距功能 。在 起重机 实 该 方法是利 用激光 自动扫 平仪在地 面 制造一 个水平 际检验 中 , 经 目测起 重机主梁 空载 具有 上拱 时 , 可 采取测 测量 线 , 用测距 仪沿水平 测量线 测量 到主梁 上翼缘 板 ( 电 距 仪简便测量 法。 主 要步骤有 : ①在地 面适 当位置 ( 靠 近主 动单 梁为 下翼缘板 ) 的垂 直距 离 , 自制 了一 个安装 测距 仪 梁跨 中下 ) 安放好 三角架 , 将激光 测距 仪安放在 三角架上 , 这样 , 将原来 安装在塔 尺上 的接收器 与测距 仪 形 调 平。② 将小车开 至跨 中, 准备好额 定载荷试验 所用 的额 的法兰 , 成一个测量体 。具体 操作 方法如下 : ①将 自动 扫平仪 安放 定 载荷。③用测距 仪测量主梁跨 中上翼缘板 ( 电动单梁起 自动调 平。 ②将塔 尺垂直放置 , 利用接 收器上 重机为下翼缘板 ) 的垂直距离 。 ④起 吊额 定载荷 , 重复步骤 在三角架上 , 下 接收 自动 扫平仪 的激 光信号 ,当接收器 发 出呜响信号 3 。⑤ 两次测量距 离的差值 即为主 梁下挠值。 固定 法兰。 ③选取 跨中和两端梁 的几个点 , 利用安 装在 该测量 方法操作简 单 , 无 需繁 琐 的计 算 , 可直 接得 到 时 , 法 兰上 的测距 仪测量至下翼缘板 的垂直距离 。 ④经计 算得 主梁 的下挠 变形值 , 现场 即可做 出结论。但该 方法是 一种 简易作法 ,因为其 不考虑小车 自重引起 的下挠 变形量 , 虽 到 主梁的上拱度 值和下挠变形值 。 表 2 所列数据 , 是利用水准仪测量法 、 全 站仪 、 自动 扫 然对大吨位起 重机来说 ,小车 的 自重引起 的变形值很 小 , 测量距仪测量法 分别测量 电动单梁起重机下挠 变形 但大 吨位起 重机 由于起 吊重物的体积较大 , 使 测距仪 无法 平 仪一 值 的比较 数据 。 放置在跨 中位 置 , 所 以测量 的下挠 变形值 即未考虑小车 自 起 重机 参数 : 额 定 起重量 1 0 t , 跨度 1 6 . 5 m, 工 作 级 别 重, 又不是跨 中部 的下挠变形量 , 所 以只是一个估计值 。 当 A 4 , 生产车间使用 3年。 主 梁下挠 变形值 较大 , 接近 允许下挠 标准值 时 , 不 可采用 由表 2数据对 比可 看出 ,使 用 自动扫平仪一 测距 仪 方 此 方法判定起重机 静刚度 值是否在标准 范围 内。 法测量 单梁主梁 下挠 变形量 ,其 测量误 差 与水准仪 法相 电动单梁起重机相 对于双梁起重机 来说 ,吨位 较小 , 起 吊用额 载重物体积 也可 以较小 , 一般情 况下使 用该测量 比, 不大 , 且在允许误差 范围内 , 说明该 方法是 可行的 。根 方法 时可以基本接 近主梁 的跨 中部 , 但 由于其 吨位 相对较 据实际测量过程来 看 , 也比较 方便、 快捷。
桥式起重机主梁变形及修复方法

桥式起重机主梁变形及修复方法戴亮丰(广东省特种设备检测研究院中山检测院,广东中山528400)摘要:分析桥式起重机主梁变形的原因,提出合理有效的修复方法,列举案例以加强对桥式起重机的修复和日常维护,提高桥式起重机的运行效率,为相关人员提供借鉴和帮助。
关键词:桥式起重机;主梁变形;修复;结构中图分类号:X925文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2019.03D.380引言桥式起重机是工程作业中的重要机械设备,结构十分简单,地面作业面积占用少,起重量较大,属于一种应用广泛的起重机械。
在实际运行中,桥式起重机主梁可以直接控制小车运行路线,具备承重作用和传力作用,使小车以主梁方向运动,在小车车轮的作用下,把小车载荷与自重传输到主梁上,而主梁借助大车车轮将其荷载和小车自重重新传输到厂房系统结构。
在这一过程中,主梁是否正常作业影响着小车及大车的稳定运行。
而在桥式起重机实际使用中,受到荷载的影响,主梁常常发生变形情况,直接影响小车、大车的稳定运行和使用安全性。
对此,分析桥式起重机主梁变形的根源,制定合理有效的修复方法,加强桥式起重机设计、制作、使用整个过程的质量控制,遏制主梁变形情况,加强安全技术检验与安全评价,进而提高桥式起重机的运行效率。
1桥式起重机主梁变形的根源(1)主梁结构出现内应力。
在主梁结构制作生产中,主梁结构大多为金属构件,针对强制组装控制的情况,很容易出现金属变形的情况,主梁结构材料内部会产生一种内应力,在实际使用中,主梁结构中的内应力长期作用下引发主梁变形。
在实际焊接制造中,主梁结构内应力也可能由于加工工艺的影响,若加工工艺不良,会让主梁各个部分发生不同方向的内应力,在桥式起重机承受荷载后,主梁结构中各个部分的内应力会相互叠加,迫使主梁结构材料发生塑性变形。
此外,在桥式起重机长期使用下,主梁承受较大荷载,使得内部残余应力逐渐均匀,甚至是消失,但在维修中受到焊接变形的影响,会破坏这种应力平衡,形成主梁变形隐患或风险。
桥(门)式起重机主梁挠度的检测

桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
1.1 拉钢丝法拉钢丝法要求三名检测人员必须爬到起重机的主梁上,使φ0.5mm细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性,仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而不适合单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测。
1.2 吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素是:小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值便不准确了。
1.3 磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根0.5m的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定于一个0.5kg的重锤。
在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
即主梁跨中拱度值=跨中标高值-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,反之为下挠。
利用此法可检测各种型式起重机主梁拱度,方法简捷,结果准确,省时省力。
桥式起重机主梁下挠变形的检验及修复

制造厂的原因, 主要指下料和焊接的原因。按规定腹板下料要按拱度 下料, 如果直接下料, 通过烤火或焊接工艺获得主梁上拱, 这样制造出的主 梁经过一段时间的使用, 拱度会自然消失 ( 即自然时效 ) , 产生下挠。 由于焊 接工艺不良或金属材料不合格都会使主梁很快产生下挠。 其次是由于制造工艺不良, 腹板波浪很大, 在使用过程中, 腹板波浪由 受拉区转为受压区而使主梁产生下挠。 第三是维护使用的原因, 常见的主要是超载、 热辐射的影响。 还有在主 梁上盖板上随意焊接也是产生下挠的原因,如多次拆焊小车轨道压板,主 梁会产生下挠, 焊接走台会使主梁向内旁弯等。
)
桥式起重机主梁下挠的原因
桥式起重机主梁下挠的原因可归纳为以下几方面 / 制造厂的原因,运
输存放的原因, 维护使用的原因。
!"#"$#%&’ (’) *"+#&,(#%&’ &- ./"01,(/ !"-&,2(#%&’ &’ #3" 4&5", 6(,# &- #3" 7(%’ 8"(2+ &- 8,%)9" :,(’"
!"# $%&’ () *"+,-./0 1,’2 3(/-"/24%2.(/ ./ 3(%5 6./"
789!: ;%/0<=%(> 78? @.<4(/0
9ABC*93C$ %&’ ()’*’+,-.+ /+0 1.+,).2 .3 ,&’ 045, -+ 1./2 6-+’ -5 / *’)7 0-33-142, ().82’6 3.) ,&’ 5/3’ ().041,-.+ .3 1./2 6-+’9 :2.+; <-,& ,&’ 1.+,-+4.45 0’*’2.(6’+, .3 51-’+1’ /+0 ,’1&+.2.;7= 8.,& 0.6’5,-1 /+0 3.)’-;+ ’+;-+’’)5 /+0 ,’1&+-1-/+5 &/*’ 0’*’2.(’0 5’*’)/2 +’< ’33’1,-*’ ,’1&+->4’5 .3 )’041-+; ,&’ 045, 1.+1’+,)/,-.+ .3 ,&’ (-,5 87 45-+; (&75-1/2 /+0 1&’6-1/2 6’,&.059 DE; $F*1B$ 045, .3 1./2 6-+’? ()’*’+,-.+ /+0 ,)’/,6’+, .3 (+’46.1.+-.5-5
桥式起重机主梁变形原因与修复方法

桥式起重机主梁变形原因与修复方法【摘要】针对工业生产中经常遇到桥式起重机主梁变形的问题,本文对桥式起重机主梁变形的原因进行了分析,对其影响及修复方法进行了介绍。
【关键词】桥式起重机;主梁变形;修复方法随着我国经济的高速发展,起重机械被广泛地应用于各种物料的起重、运输、装卸等生产活动中是现代工业生产不可缺少的设备,桥式起重机就是其中一种,在现代企业生产中的作用越来越突出起。
随之而来的因起重机主梁变形而导致的故障也日益增加,这不仅影响到正常的生产活动,严重时将引发重大生产事故,威胁到人们的生命安全,怎样减少或避免此类事故发生,确保设备的安全运行,保障安全生产,及时妥善处理此类故障,已成为生产中的重中之重。
主梁变形的主要表现形式有主粱上拱度减小,甚至消失而出现下挠,主梁出现横向弯曲(侧弯),主梁出现严重的波浪形以及桥架对角线超差。
主梁变形对起重机整机性能产生的影响主要是:影响小车车轮与轨道接触,导致四个车轮不能同时与轨道接触,出现受力不均产生啃轨现象影响小车运行;主梁变形到一定程度时,小车轨道将会因变形而产生坡度,小车在运行时要克服爬坡阻力,制动后小车会有溜车现象;影响大车运行机构,导致联轴器偏斜角增大而磨损增加,导致齿断,甚至大车运行机构不能工作;当发生严重下挠时,主梁下盖板和腹板的拉应力达到金属材料的屈服极限时,可能出现裂纹或脱焊,如果起重机继续频繁工作,那么主梁可能报废。
1.桥式起重机主梁变形的原因1.1设计及制造不合理设计下料和焊接过程不规范,如设计时未按相关安全技术规范、标准进行设计,下料时未按规定的腹板拱度下料,钢材规格尺寸不符合要求,另外由于焊接工艺差导致腹板有明显的波浪变形,在使用过程中,腹板波浪变形由于受拉区转向受压区或钢材质量不合格都会使主梁产生下挠。
1.2主梁内应力的影响主梁结构制造过程中的强制组装,或由于焊接过程中的局部不均匀加热,导致起重机金属结构的各部位存在着不同的拉、压等应力即残余内应力,当这些应力超过金属的屈服极限的时候,桥架就会发生变形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
桥(门)式起重机主梁挠度检测与变形矫正方法[摘要]桥(门)式起重机主梁变形的检测与矫正是企业生产中普遍面临的问题,本文介绍了检测与矫正变形的几种实施方法及特点,并说明了适用范围。
关键词主梁变形检测矫正方法桥(门)式起重机主梁变形的检测与矫正是企业生产中普遍面临的问题,本文介绍了检测与矫正变形的几种实施方法及特点,并说明了适用范围。
桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
下面分别介绍这几种方法。
拉钢丝法拉钢丝法要求3名检测人员必须到起重机的主梁上,用φ0.5mm 细钢丝,一头固定于主梁的一端,钢丝通过上盖板上的等高块,另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性。
仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而对单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度就无法检测了。
吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素有:小车行走轮半径差和轨道踏面形状误差,以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值也就不准确了。
磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根φ0.5mm的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定在一个0.5kg的重锤上,在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
公式如下:主梁跨中拱度值=跨中标高-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,结果是负值时为下挠。
利用此法可检测各种型式的起重机主梁拱度,且方法简捷,结果准确,省时省力。
桥(门)式起重机主梁变形的矫正方法桥(门)式起重机主梁在自重和载荷作用下会产生弹性下挠变形,给承载小车增加运行阻力。
为了补偿主梁的这种下挠变形,设计要求将主梁做成有拱度的梁。
因此上拱度是起重机主梁设计与制造中的主要问题,必须保证其规定的上拱值,不得过大或过小。
但桥(门)式起重机的主梁在制造和使用过程中,都会产生不同程度的永久变形。
例如:主梁在制造过程中,由于主梁下料拱翘值预留量的不合理、气温的影响、焊接工艺的实施误差等因素影响,主梁焊接完成后,其拱度、翘度、水平旁弯及腹板的垂直度(主梁扭曲变形)等,不一定都符合要求,需要进行矫正;当一台桥式起重机的两片主梁,在同一截面高度不一致时,也需要进行矫正;起重机在使用过程中,由于主梁刚性不足、长期满负荷工作或起重机工作环境恶劣等诸因素影响,也会使主梁产生永久变形,当拱、翘值降到一定程度时,就必须进行修理矫正,按国标G136067-85(起重机械安全规程)中1、4、10条的规定:“对于一般桥式类型起重机,当小车处于跨中,并且在额定载荷下,主梁跨中的下挠度值在水平线下,达到跨度的1/700时,如不能修复,应报废。
”因此,桥(门)式起重机在制造和使用过程中,主梁的矫正是必不可少的,也是非常主要的工作。
采取什么方法进行矫正,将直接影响到起重机主梁变形的矫正效果、矫正费用、主梁外观质量及起重机制安全使用等。
因此,合理正确的矫正方法,至关重要,不可忽视。
目前,主梁变形的矫正方法有:“火焰矫正法”、“预应力法”、“重复施焊法”、“切割法”及“局部切垫法”,具体采用什么方法,要看情况而定,不能千篇一律,只有掌握了各种方法的特点,适用范围,注意事项等知识,才能正确、合理的选择矫正方案,取得较为理想的矫正效果。
1、火焰矫正法火焰矫正法的原理,就是在金属结构上局部加热,使金属结构的某些部位被“塑性压缩”,冷却后,由残余的局部收缩应力达到矫正变形的效果。
主梁拱翘矫正的加热区见图1。
拱度不足时,加热板下侧三角区及下盖板矩形区,翘度不足时,加热悬臂腹板上侧三角形区及上盖板矩形区。
烤点的大小和烤点的多少及位置,要根据变形的具体情况制定。
但必须注意以下几点:(A)最适合的加热温度为700—800℃,加热温度不应过高或过低。
因为加热到此温度时,金属(低碳钢)的屈服极限趋进于零,金属处于“热碳钢”状态,矫正效果最好。
(B)同一位置不能重复加热。
重复加热不但效果不好,对金属的金属组织也有损。
(C)加热点应放在隔板处。
这样可以减小腹板的波浪度。
(D)加热点应避开危险截面。
经加热矫正后,烤点部位应力加大,因此危险截面的负荷应力也加大,容易使变形实效。
(E)主梁变形后,主梁应加固。
因为矫正后,主梁应力很大,在加多年使用,金属材料逐渐疲劳,刚性不足,如不加固,不但矫正效果保持不住,反而变形会更加严重,因此,矫正后必须加固。
一般加固的方法是在主梁跨度内下盖板两侧用槽钢做,腹板再加一层下盖板,增加主梁断面。
火焰矫正法的优点是:••••••••R 26;矫正效果较好,特别是有较硬的弯处也起作用;••••施工工艺也较为简单。
因此,火焰矫正法被广泛应用。
但这种矫正方法也有以下不足之处:•在火焰矫正时,为产生“压塑”效果,须将主梁矫正部位顶起(使烤区受压应力),否则无效果,这样就增加了施工的难度;••••尽管火焰加热在隔板处,仍能造成腹板及盖板较大的波浪度;·火焰矫正后须将主梁加固,否则,将产生更严重的变形。
鉴于以上论述,一般情况下,除局部矫正硬弯外,我们不主张采用火焰矫正法。
但是,大型型钢,如工字钢、槽钢等的调直及做反变形时,用火焰矫正法最理想,既不用大型压力机,又不需要太宽敞的场地,根据型钢弯曲的程度,适当的选几个烤点,立面烤三角形、平面烤矩形,烤点大小、多少根据变形程度决定,就可以立即调好,既省力又快。
2、预应力法预应力法矫正主梁下挠的原理就是在主梁的下盖板两端通过固定支座,用预应力张拉多根钢筋或钢丝绳,使主梁受到一个弯矩(主梁上半部受拉应力,下半部受压应力)在这一弯矩的作用下,使主梁恢复上供,安装结构见图2。
当主梁承受载荷作用时,工作压力恰好和钢筋预应力相反,这样钢筋预应力就可以抵消部分工作压应力,从而提高了主梁的负载能力。
图2预应力法是一种主梁下挠矫正的有效方法。
具有以下优点:·矫正后,上拱值准确并较为稳定,根据运用中的变化,还可以随时调整;·矫正后,主梁的强度和刚度能得到加强;·矫正施工工艺简单,易实施,周期短,费用低。
但它也有以下不足:·只适用于桥(门)式起重机箱形主梁拱度下挠的矫正;·主梁的水平弯及局部变形,门式起重机悬臂的翘度矫正等,此方法不能适用;·矫正后的外形不美观。
起重机有如下情况时,采用预应力法最为适合:·运用多年的起重机;·主梁刚性不足,承载能力差;·起重机长期满负载工作;·工作环境恶劣等。
3、重复施焊法重复施焊法的原理,就是将主要焊缝用大电流,重复施焊的方法,使产生的焊接变形来矫正原变形,从而达到矫正变形的目的。
例如:须增加主梁的拱度时,在主梁的下盖板与腹板的两条角焊缝重复施焊。
由于焊缝冷却收缩,产生的应力使上拱增大。
如须减小水平旁弯时,在凸面腹板与上下盖板的两条角焊缝重复施焊,就可以减小水平旁弯。
施焊的电流、重复施焊的长度,要根据矫正的程度而定,避免超过,再反向矫正。
多年的实践证明,这种矫正方法最优,准确有效、变形平滑,又不会带来外观缺陷。
这种方法适合拱翘值的矫正、水平旁弯的矫正及桥式起重机两片主梁同一截面高低差偏大的矫正等,更具有实用、经济、简单、质好、速快等优点。
但对主梁某处有硬弯、长期使用后主梁刚性不足有较大变形时不适用。
4、切割法参照较早期主梁制造中利用焊缝收缩应力形成上拱的原理,可以利用焊接变形使主梁拱翘度改善。
但为了产生所需的焊接变形,一般需要较大的焊接电流,但由此可能造成上盖板烧穿或缩孔等焊接缺陷;另外利用焊接热变形较难控制变形量和变形方向,容易引起主梁其它技术参术超差。
在某些情况下可以利用主梁自重对拱翘度的影响,对主梁的上盖板进行切割处理。
切割后,切割部位主梁的截面抗弯模数减小,使主梁的抗弯能力减弱。
在主梁自重的作用下,其产生机械变形,跨中上拱值减小,悬臂端上翘值增大。
如采用此方案,比较容易控制整个修正过程及变形量的大小。
但是需要注意的是,在切割部位周围的主、副腹板由于主梁沿垂直于腹板方向的轴旋转变形,可能造成腹板波浪超差,必须加以防止。
实践证明,此种方法是可行的,而且操作简单,易控制。
在主梁经过永久变形后,一般能较好地保持其原有的技术数据,不会因时效的缘故在内应力或热变形释放后引起技术参数的较大变动。
因此切割法是在主梁拱翘度超差较大时一种较好的新造主梁修正方法,此种方法也可用于修正悬臂过高(跨内合格)、跨内过高(悬臂合格)或其它的一些上拱上翘方面的缺陷,只要悬空支撑主梁时选择不同支撑位置、选取不同的切割部位就能达到预定的目的。
必须注意的是在校正量较大时,一定要注意采取工艺措施防止腹板变形。
除了以上四种方法外,其它如局部加热法等在这里就不再详述。
总之,各种矫正方法的选用,必须经过对须矫正设备的具体情况,作全面认真的分析,决定采取哪种方案,或是将几种方案结合使用,用最短的周期,最低的费用,并取得最佳的效果。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。