桥式起重机主梁上翼缘板裂纹分析

合集下载

基于桥式起重机主梁裂纹缺陷原因及修复方案研究

基于桥式起重机主梁裂纹缺陷原因及修复方案研究摘要：文章根据某桥式起重机缺陷状况，结合现场情况通过分析缺陷产生原因，提出了修复方案，消除了事故隐患，也为类似裂纹结构修复提供了参考。

关键词：桥式起重机；裂纹；检测；修复方案引言随着社会的发展，起重机械的应用范围越来越广也越来越普遍，为社会工业的发展起到了重要的支撑作用。

起重机械安全生产事故在我国发生的特种设备安全事故中占据的比例较高，人员的伤亡数量比例较大，且每年都有大幅的上升。

而桥门式起重机是我国数量最多应用范围最广的起重设备，在桥门式起重机安全生产事故中由于其金属结构原因引起的安全生产事故往往最普遍也最严重, 造成了生产机器设备的严重损毁和生产工人的重大伤亡以及重大的经济损失,需要生产主体单位以及国家安全管理部门重点进行安全管理。

所以, 对桥门式起重机金属结构原因引起的安全生产事故进行降低甚至消除就显得十分重要。

由于起重设备的特殊性，国家质检部门对起重机械实行强制监管, 即起重机械的制造安装需要国家质检部门按照特种设备安全技术规范的要求进行监督检验。

下文通过某大型钢厂桥式起重机近期在使用过程中，发现主梁端部靠近大车行走机构附近的下翼缘板有开裂现象，为了防止裂纹进一步扩展，经现场勘察检测，根据缺陷状况，结合现场情况通过分析缺陷产生原因，制定了修复方案。

1 现场检测情况分析截至到今天，很多人提出了很多不同的疲劳损伤理论。

通常我们认为零件疲劳发生的过程是由零件裂纹萌生、扩展以及最终断裂等组成的。

从工程应用的角度出发，把开始产生 0.1mm 长度疲劳裂纹的应力循环周次，作为裂纹萌生的孕育期。

下图就是常见的裂纹疲劳断裂的断口。

粗糙表面是最终的撕裂带，而光滑的贝壳纹是疲劳扩展区。

感谢电子显微镜的出现，人们可以清楚地洞察金属细微结构，不计其数的电子显微镜的观察指出，常见的裂纹起始存在三种主要类型的疲劳裂纹成核区域。

分别是驻留滑移带、晶粒间界和表面夹杂物。

还有一个不容忽视的现象，现在的金属材料很多都不同程度地存在各种非金属夹杂物，而且为了强化金属材料，工程师们往往使材料中形成第二相—强化相（如弥散状或大颗粒状的强化相）。

行车桥架开裂原因分析及处理

２原因分析
针对金属结构频繁出现裂纹的情况，国内请
＃；＃
车在线作业１年，６由于长时问频繁运行，端梁腹板不断受到交变应力的作用，料疲劳和各项性能材下降，是导致端梁产生裂纹的主要原因。（）衡端梁与中间端梁的连接销轴孔位置２平不合理：衡端粱与中间端梁的连接销轴孔在内平侧车轮轴线的正上方（图１，见）使得平衡端梁腹板受力截面相对减小，当行车重载情况下，平衡端梁
４改进措施及效果
根据焊缝开裂的原因制定了如下解决措施：（）于目前的使用状况，１鉴需将端梁上下盖板焊缝处进行加固，用加强板连接主梁端梁。（）２对大车轨道必须进行修复，度、线度跨直
图２钢轨的热膨胀痕迹
梁与中间端梁的连接仍采用销轴连接方式，保证小车轨距４０ｍ４０ｍ不变，车车轮轮压均布；中大将间端梁缩短，平衡端梁内侧延长，销轴孔远离车轮受力点（图２，见）使其同侧大车车轮实现等轮距分布，样将大大增加平衡端梁的强度，避免裂纹这可
改造。（）换桥架：１更由于使用年限较长，端梁进对
腹板鼓肚，而使端梁出现裂纹。从
Ｉ
ห้องสมุดไป่ตู้
＿Ｊ＝，－ｉ／－Ｉ＝
』

桥式起重机主梁上盖板裂纹分析与预防

（０９一０ — ０２０＿９１收稿）
１６一
冶金设备管理与维修
集中载荷Ｇ：１５ｋ，的重心作用位置厶＝０ｇ６
２８．ｍ。
第２卷２１年第２总第１６８００期（４期）
交变应力作用后应校核其疲劳强度。主梁受到脉动弯矩作用，该弯矩的最小值为主梁及其部件的自重引起的弯矩，最大值为上述计算的最大垂直弯矩和最大水平弯矩的组合。构件在交变应力下的破坏形式与静载荷下全然不同，在交变应力下，虽然最大应力低于屈服极限，长期重复作用之后，达到疲劳极限应力时，也会突然断裂，即使是塑性较好的材料，裂前也没有明显的塑性变形。当断脉动循环的最大应力低于疲劳极限应力时，主梁就不会发生疲劳破坏。在弯曲脉动工作状态下，查得… 疲劳许用应力为郇０Ｍａ＝１５Ｐ。计算得弯曲引起的主梁上盖板疲劳应力＝９．Ｍａ小于疲０２Ｐ，４劳许用应力坤可见主梁上盖板满足弯曲疲劳强，度要求。２主梁上盖板的剪切强度．２（）１主梁上盖板的最大剪切强度：主梁构造简图见图３为主梁跨度。如前所述，，主梁上盖板的裂纹分布在上盖板上，布着多条与主梁长度方分向垂直的裂纹，每条裂纹都在主梁筋板的上方，且沿着主梁筋板分布。因此，板对主梁上盖板的筋反作用力是造成上盖板裂纹的重要原因之一。在起重机主梁上，小车轨道位于主梁上盖板的中间位置，重机在工作过程中，车车轮压在轨道起小上，道压在上盖板上，盖板受腹板和筋板的支轨上承。经受力分析可知，当受力最大的小车车轮在筋板的正上方时，板对上盖板反作用力最大，筋上盖板受到来自筋板的挤压应力和剪应力。由于许用挤压应力远大于许用剪切应力，即只要剪应力满足要求，挤压应力也满足要求，因此，只分析剪应力是否满足要求。经计算，力面积＝受３９ｍｍ，大受力Ｐ￣２３５Ｎ，大剪应力 ‘ １２最ｍ＝９０最２一＝１７Ｐ。查得 … ９．Ｍａ８许用剪应力为［ｒ＝５Ｐ。］９Ｍａ显然最大剪应力小于许用剪应力，盖板满足剪上切强度要求。（）梁上盖板的剪切疲劳强度：上所述，２主如起重机主梁的脉动循环次数远大于吊运重物的次

大型吊车梁裂纹分析及处理措施

大型吊车梁裂纹分析及处理措施摘要：分析裂纹产生原因，优化吊车梁裂纹处理方法及步骤，保证大型吊车梁安全运行。

关键词：吊车梁；裂纹；处理1、引言本工程为莱钢大型炼钢厂钢水接收跨吊车梁裂纹处理工程，因本跨行车需给1#、2#、3#精炼炉输送钢水，负荷太大，本吊车梁腹板出现500mm长的不规则裂纹，存在重大安全隐患。

大型吊车梁裂纹出现在25m高空处，施工难度大，需要质量、安全双重保证。

2、裂纹出现的原因分析（1）、原有焊缝处存在焊接质量问题是腹板开裂主要原因：吊车梁制作过程中对此焊缝应力未及时放出，致使应力集中造成腹板开裂。

（2）、长期高负荷荷载是腹板开裂重要原因：由于本跨吊车梁长期处于高负荷运转状态，行车及钢水的运输长期对其造成很大的冲击力。

（3）、原有腹板存在质量缺陷是腹板开裂的隐蔽因素：腹板采用25mm钢板制作，钢材的内部质量可能存在部分隐患。

3、裂纹处理措施3.1、首先进行焊机等工具设置及脚手架搭设等准备工作。

3.2、在钢柱上焊接千斤顶支架，如下图所示。

3.3、如图所示，将现场做好的牛腿焊接到如图位置，行车梁下翼板与牛腿的上翼板必须顶紧。

然后焊接牛腿与钢柱连接的立焊缝。

焊接完成后开始对开裂焊缝进行处理。

3.4、在行车梁的裂缝的末端处用空心钻机钻上直径为20mm的止裂孔，以防止裂缝继续扩装。

3.5、经查看原设计图纸，已知吊车梁腹板为25mm厚板，焊缝高度要求为12mm，所以经过计算得出每侧焊缝需焊12道。

3.6、将行车梁焊缝分为如图所示的AB、BC、CD、DE四段焊缝，先将开裂口背面裂缝刨平清根，深度为腹板的2/3厚，焊接已清根部位，焊接顺序从BC-CD-DE,然后焊接BA段，由BC-CD-DE顺序连续焊接一直到止裂孔（不得断焊）。

3.7、在背面（西侧）焊接完成至少3层后，方可进行正面（东侧）清根至背面（西侧）焊缝，焊接顺序从BC-CD-DE,然后焊接BA段，由BC-CD-DE顺序连续焊接一直到止裂孔（不得断焊）。

关于起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理

关于起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理摘要：起重机属于物料搬运的机械，能够在一定范围内提升重物，或者水平搬运重物，多被应用于建筑工程当中。

在城市化的建设过程当中，高层建筑的数量呈现逐年上涨的趋势，对于起重机的需求也越来越大。

在使用的过程当中，起重机的主梁与端梁连接处焊缝经常会出现开裂的问题，需要针对起重机的结构进行分析，找出具体的开裂原因。

常见的起重机主要有两种类型，一种是桥式起重机，主要由主梁、端梁、栏杆、走台组成。

另一种则是双梁箱型桥式起重机，其端梁一般也会利用箱型结构。

无论是哪一种类型的起重机，都可能会出现连接焊缝开裂的问题。

因此，本文主要针对起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因以及处理措施进行分析与论述，意在处理好起重机存在的问题，确保工程的顺利进行，文章仅供参考。

关键词:起重机主梁和端梁、连接焊缝开裂、原因与措施分析引言一般情况下，很多相关工作人员都需要定期对机械设备进行点检，从大量的工程案例当中可以看出，连接处焊缝开裂是起重机使用期间较为常见的问题。

而一般情况下，都会进行补焊处理。

然而，由于起重机的应用频率很高，经过一段时间使用之后，会再次出现同样类型的问题，严重影响着生产施工的进度，还可能会引发重大的安全事故。

因此，对连接处焊缝开裂进行相关分析是十分必要的，该项工作需要得到足够的重视，通过合理的解决措施，降低起重机方面的施工风险，保护现场工作人员的人身安全，使得施工能够顺利进行。

1.连接处焊缝开裂原因分析上述内容当中提到，连接处焊缝开裂是十分常见的问题，因此，需要结合起重机的实际情况，分析焊缝开裂的原因，并尽快处理。

从设计方面来说，起重机需要在一侧端梁两端安装水平轮，在使用期间，起吊荷载时，起重机的主梁会出现一定的下绕变形，当卸载载荷时起重机主梁下绕又会回到原位。

在整个过程当中，主梁需要变形，而变形需要足够的空间。

如果两侧端梁都设置水平轮，就会挤压主梁的变形空间，这时桥架会出现应力，导致开裂问题。

起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理

起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理2250热轧板厂胡世恩摘要通过对桥式起重机主、端梁连接弯板圆角处焊缝开裂原因分析，提出了相应的解决方案。

1 前言涟钢2250热轧板厂在日常点检中，发现成品钢卷库3号起重机主梁与端梁连接弯板与腹板之间圆角处焊缝出现裂纹，当时进行了补焊处理。

不久2号起重机又出现同样问题，经过检查，发现其它起重机均有类似问题。

因该批起重机均为在用设备，工作繁忙，如果不及时处理，轻则影响生产，严重的可能发生安全事故。

因此，必需分析出现裂纹的原因，并进行适当的处理和修复。

2 基本情况简介钢卷库共配置吊钩双梁桥式起重机7台，型号为QD45-33.5m-A7，用于成品钢卷吊运。

主梁为箱型结构，端梁分别制成两段，在厂家制造时两段端梁的一端各与一根主梁焊接相连，主梁端部高度与端梁相配，端部高度变截面之间用弯板连接，上盖板、弯板与端梁连接处分别用三角板加强；端梁另一端预钻螺孔，运到现场安装时用螺栓拼接成整个桥架；端梁与车轮通过台车组连接，见图1。

该批起重机于2009年制造并投入使用，2012年开始，主梁腹板端部与弯板圆角处焊缝相继出现开裂现象，开裂部位见图2。

3 开裂原因分析从现场情况看，不同起重机的焊缝开裂起源于弯板水平部分与圆弧过渡处，然后沿圆弧发展，基本特征相同，区别只是裂缝长度和开裂程度不同，有的已形成为肉眼可见裂纹，有的还处在微裂纹状态。

可见，开裂原因可排除焊接质量缺陷，应认为是此处应力过大，超过了焊缝承载能力。

3.1 载荷状况分析图3为桥架端梁受力简图，主梁和端梁连接承受的载荷有：a. 主梁自重、吊重及小车自重等固定载荷和移动载荷在跨端车轮上产生的支持力F h，此载荷使主梁和端梁连接处受到：a)剪切，主要由主梁腹板梁端承受，大小等于F h。

b)弯矩M=F h×L，由主梁腹板承受。

L-车轮受力点到圆弧板垂直面的水平距离，图中L=650 mm。

1.上盖板;2.端梁;3.腹板;4.弯板;5.下盖板;6.台车组图1 主梁与端梁连接示意图图2 焊缝开裂部位图3 主梁与端梁连接受力简图b. 机构起（制）动时产生的水平惯性力P h （图3未标出），这个力在主梁和端梁连接处产生水平面内的转矩。

桥门式起重机裂纹分析及检验注意事项

桥门式起重机裂纹分析及检验注意事项摘要：近来，随着我国工业化改革的不断突破，工业化进程也有了非常大的进展，在工业化进程中，起重机扮演着一个很重要的“角色”。

在各种重要工业生产等工作中，起重机的使用范围较广，作用也比较突出，发挥着巨大作用，是一个不可缺失的工业器材。

因此，为了能掌握并熟练地运用起重机使其便利于工作，促进各项工作的顺利进行，推动我国工业进一步发展壮大，有关于这项器材的各部分研究便成了很重要的讨论话题。

桥门式起重机是一个重点讨论对象，许多的企业都会定时定期对其进行各种专业化的分析检测的处理，通过各种测试来掌握其各方面性能，以保证工作进行过程的绝对安全，防患于未然。

但是，在检测过程中，会有许多不同的因素影响检测结果，导致检测效率降低或出现错误等情况的发生，这是大家都不愿意看到的。

为了减少这种失误，本文针对此工作提出一点在分析检测过程中的注意事项，希望能够为提升这项工作的安全、精准、快速做出一点贡献，为之后的发展奠定基础。

关键词：桥、门式；裂纹分析；检验引言：目前在工业生产中，起重机的利用率较高，能够在很大程度上降低技术工作人员的工作强度，提高工业生产效率，而桥门式起重机是各种起重机里面运用最为广泛的。

作为一种工业器材，它的结构比较复杂，操作起来也需要一定的技术，对于技术人员的能力有较高的要求。

除此之外，同时它的使用安全问题也十分值得关注，为了避免安全事故发生造成的悲剧，国家也在使用方面提出了严格的法律法规，关注到每个细节，切实保障工人的生命安全。

一、桥门式起重机相关介绍桥式、门式起重机是比较常见的桥架类型的起重机，这两种起重机被广泛运用于工地、码头等各个领域。

桥式起重机需要被横着架在车间、仓库等地方，并且需要在空中进行物品吊运，这种起重机一般包括桥架、小车、小车运行机构、轨道等部件，需要具备一定的专业知识与较强的耐心才能够较好地对机器进行支配[1]。

门式起重机又被叫做龙门吊，与桥式起重机的结构类似，它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。

某钢厂焊接钢吊车梁上部区域开裂问题分析

关键词：焊接钢吊车粱；疲劳裂缝；偏心荷载
ＤｏＩ：１０．３９６９ｌ／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－９９６３．２０１３．０９．００６
ＣＡＵＳＥＳＡＮＡＬＹＳＩＳＴＯＴＨＥＣＲＡＣＫＯＦＴＨＥＵＰＰＥＲＰＡＲＴＯＦＷＥＬＤＥＤＳＴＥＥＬＣＲＡＮＥＧＩＲＤＥＲＳ
ＺｈｕｕｎｇＪｉｙｏｎｇ
（ＳｈａｎｇｈａｉＢａｏｓｔｅｅｌＩｎｄｕｓｔｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｒｖｉｃｅＣｏ．Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１９００，Ｃｈｉｎａ）
和偏心验算以及现场应力测试等相关工作的研究，分析焊接钢吊车梁上部区域的开裂问题，得出吊车梁承受较大附加偏心弯矩、吊车梁腹板厚度偏薄加上材质不满足设计要求和吊车运行频繁是最终导致吊车梁开裂的原因，并针对现行设计规范存在的缺陷和焊接钢吊车梁裂缝防治措施等方面提出相关建议。
ห้องสมุดไป่ตู้
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａ１ｃｒａｃｋｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｗｅｂａｎｄｔｈｅｕｐｐｅｒｌａｆｎｇｅｏｆａｗｅｌｄｓｔｅｅｌｃｒａｎｅｂｅａｍｉｎａｓｔｅｅ１ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｏｒｋｓｈｏｐ，ｂｙｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｍａｔｅｒｉａ１ｑｕａｌｉｔｙ，ｂｅａｒｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ，ｅｃｃｅｎｔｒｉｃｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｔｅｓｔ，ｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｏｆｔｈｅＵｐｐｅｒｐａｒｔｏｆｗｅｌｄｅｄｓｔｅｅｌｃｒａｎｅｇｉｒｄｅｒｓｗａｓａｎａｌｙｓｅｄ．Ｔｈｅｙｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌａｒｇｅｒａｄｄｉｔｉｏｎａ１ｅｃｃｅｎｔｒｉｃｂｅｎｄｉｎｇｍｏｍｅｎｔ，ｔｈｅｔｈｉｎｎｅｒｗｅｂｔｈｉｃｋｎｅｓｓ。ｍａｔｅｒｉａｌｄｅｆｅｃｔａｎｄｔｈｅｈｅａｖｙｄｕｔｙｃａｕｓｅｔｈｅｏｃｃｕｒｒｉｎｇｏｆｔｈｅｃｒａｃｋｓ．Ａｎｄｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｈｏｒｔａｇｅｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｔｈｅｆａｔｉｇｕｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｒａｃｋｓｏｆｗｅｌｄｓｔｅｅ１ｃｒａｎｅｂｅａｍｓｗｅｒｅｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ．

桥式起重机常见故障分析及处理方法汇总

桥式起重机常见故障分析及处理⽅法汇总桥式起重机常见故障分析及处理⽅法桥式起重机也叫⾏车，在运⾏过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃道及⼩车的不等⾼、打滑。

其中造成啃道的原因是多⽅⾯的，且啃道的形式是多样的。

啃道轻者影响起重机的寿命，重者会造成严重的伤亡事故，因此特种设备管理⼈员对于啃道要引起⾜够的重视。

造成啃道的主要原因是安装时产⽣不符合要求误差的、不均匀摩擦及⼤车传动系统中零件磨损过⼤、键连接间隙过⼤造成制动不同步。

避免起重机发⽣啃道的机械故障，在检查过程中要认真、细致地找出啃道的原因，并采取相应的措施。

⼩车车轮的不等⾼是起重机运⾏中的极不安全的因素，⼩车的不等⾼使⼩车在运⾏中⼀个车轮悬空或轮压太⼩可能引起⼩车车体的震动。

造成⼩车车轮不等⾼的因素是由多⽅原因引起的，但是主要原因是安装误差不符合要⽰求及⼩车设计本⾝重量不均匀，因此对⼩车不等⾼的故障要全⾯分析，把⼩车不等⾼的问题解决好。

⼤体我觉得起重机在运⾏过程中由于轨道不清洁、⾏车⼯启动过猛、⼩车轨道不平、车轮出现椭圆、主动轮之间的轮压不等的原因使得⼩车产⽣打滑环象，这就要求特种设备管理⼈员和检修⼈员在检查过程中⼀定要认真仔佃，发现问题要及时解决，避免产⽣⼩车打滑的现象。

我们车间10T的⾏车常见的故障：(1)10t双梁桥式起重机，其电源指⽰灯亮，操纵联动台指⽰灯亮，但却不能启动。

经维修⼈员到现场检查，发现从司机室到⾛台的安全门没有关上。

当维修⼈员将安全门关好后，起重机的⼀切操作正常，这就是⼀种假故障。

在起重机的安全保护中，对舱⼝门、司机室门和检修门上均有⼀个门开关，当起重机司机或维修⼈员到到起重机上检修时，必须打开舱⼝门到起重机⾛台上，或打开检修门到起重机轨道梁上，这是打开的门上电器开关的常闭触点断开，电⽓箱的主接触器释放，进⽽切断起重机电源，使起重机⽆法启动。

同时这种保护使检修⼈员免桥架上⼩车滑线带电的威胁，也可防⽌他⼈启动开车伤及检修⼈员。

桥门式起重机裂纹分析及检验注意事项探究

现代制造技术与装备1362020第7期　总第284期随着社会经济的不断发展，新型起重机层出不穷，起重机种类呈现多种多样的特点。

其中，桥门式起重机较为普及，运用范围广泛，如可架设在车间上空、料场上空等。

虽然相对于其他起重机而言，门式起重机有很多优势，但其在实际使用中裂纹问题较为突出，若不加以及时处理，容易导致发生严重的事故。

因此，分析桥门式起重机裂纹及相关检验事项具有重要的现实意义。

1　起重机裂纹相关分析1.1　门式起重机常见的裂纹分析门式起重机裂纹出现的部位可知，门式起重机常见的裂纹主要集中在支腿和主梁的衔接部位。

究其原因，可明确其相关因素为：一是与支腿和主梁的连接形式有关；二是受应力循环特性影响；三是与结构件的最大应力有相关性。

在门式起重机大车两边端梁运行不同步的情况下，容易产生交变应力，如多次的反向行走或者多次的正向行走等。

在大车运行过程中，若是在二支腿柔性和刚性未达到相应标准的情况下进行反复启动，会产生较大的应力，对主梁和支腿二者连接的位置造成负面影响，为起重机裂纹的产生埋下了隐患。

另外，设计环节若采用的材料不合格或者实际设计缺乏科学性与合理性也会出现裂纹问题，如易发生支腿与上横梁联结螺栓出现断裂的问题。

即便在此过程中螺栓没有出现断裂的现象，也会提高裂纹出现的概率。

在起升机构的反复工作过程中，负载对主梁产生应力，也会导致主梁腹板出现裂纹。

1.2　桥式起重机的常见的裂纹从桥式起重机裂纹发生区域来看，它主要出现在主梁与端梁的连接处。

其中，在此位置的主梁腹板与下翼板焊接处发生裂纹的几率较高。

究其原因可知，在桥式起重机起升过程中，此部位的主梁在端部截面往往会发生改变，且此种变化比较显著，加大了应力集中问题出现的概率。

此外，在大车两边端梁运行不同步的情况下，若是多次出现扭矩现象，也可能会引发裂纹问题。

通常，此种裂纹被称为疲劳裂纹[1]。

1.3　因为腐蚀形成的裂纹总结桥门式起重机裂纹成因可知，有部分起重机裂纹是由构件材料受到腐蚀而造成的。

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)。

桥式起重机主梁上翼缘板裂纹分析
摘要：分析某管桩制造企业桥式起重机主梁上翼缘板裂纹产生的原因为跨中起重作业频繁、应力集中，同时轨道接头部位也处于跨中，在轮压作用下，上翼缘板受交变剪切应力作用，材料疲劳开裂。

同时提出切实可行的修复要点，为管桩制造企业起重机安全作业具有重要的意义。

关键词：桥式起重机；上翼缘板；疲劳裂纹；交变剪切应力
概论
近期笔者在某管桩制造企业离心机车间起重机定检是发现该起重机上翼缘板出现裂纹，笔者当即通知该企业停止使用，并根据该企业作业特性及起重机上翼缘板受力、轨道布置等情况对裂纹的成因进行分析，提出了修复要点及注意事项，对管桩制造企业起重机安全作业具有重要的意义。

1.起重机情况和裂纹描述
1.1 现场起重机情况
该台型号为QD7.5+7.5-21.5A6的偏轨箱形梁桥式起重机自2005年06月起用于该管桩企业离心机车间吊运管桩，其工作级别为A6级，实际作业特点是作业频繁，满载率高，繁忙时连续24小时作业，实际使用等级达到A7级，而且小车轨道接口正处于跨中，此处正是第三道管道模离心机的位置。

1.2 主梁上翼缘板裂纹描述
现场发现在两根主梁小车运行轨道接头部位上翼缘板均有开裂（如图1），南侧主梁上翼缘板横向裂纹2个，裂纹长度为45mm和35mm、纵向裂纹2个，裂纹长度为50mm和60mm；北侧主梁上翼缘板横向裂纹2个，裂纹长度为70mm 和30mm；南侧主梁上翼缘板裂纹向外侧延伸至主梁外侧腹板，裂纹长度为200mm左右。

主梁上供度符合要求，主梁下翼缘板情况良好。

图1
2.主梁上翼缘板裂纹成因分析和修复要点
2.1上翼缘板开裂点受力分析
该起重机主梁受自重载荷、额定载荷、起升动载荷（动载系数取1.2）、惯性载荷、偏斜运行侧向力、半偏轨引起的主梁扭转载荷等载荷作用，其最大弯矩在
跨中，根据其主梁内力在跨中对主梁点①、②、③（如图2）形成的复合应力折算数据如下：①点：箱形梁上翼缘板受轮压引起的双向弯曲作用时，验算点的折算应力为95.8Mpa；②点：箱形梁下翼缘板边缘折算应力为104.5 Mpa；③点：箱形梁下翼缘板纵向焊缝折算应力为118.3 Mpa；
图2
对于Q235-B材料许用应力【σ】=235/1.34=176Mpa，①、②、③点的折算应力都小于其材料许用应力，且上翼缘板①点折算应力小于下翼缘板②点和③点处的折算应力，但上翼缘板出现裂纹而下翼缘板边和纵向焊缝都完好无裂纹，可以看出主梁整体设计和材质并不是上翼缘板裂纹的成因。

2.2 裂纹成因分析
对于偏轨箱形梁式桥式起重机疲劳裂纹一般发生在跨中附近的焊缝及焊缝附近母材上及车轮下方或者上方焊缝连接处及热影响区因为存在较大交变应力和应力集中；而该起重机上翼缘板裂纹正好出现在跨中轨道接缝处（如图1），轨道下方无垫板。

因此轮压作用引起的剪应力交变是裂纹萌生的主要原因，而应力集中和高循环次数是裂纹扩展的主要原因：（1）按照弹塑性接触理论，该起重机的起升载荷与移动小车自重构成移动载荷由小车通过轮子与轨道接触将移动载荷传递给轨道；轨道又通过与承轨梁的接触将轮压以分布载荷的形式传递给上翼缘板；一般而言轮压作用下的应力场在沿轨道方向的进行衰减，然而在轨道接头处，车轮的每一次快速驶过等效于一个快速的动态冲击载荷，区段内板的应力场呈现高频次的交变，应力的交变循环，在焊接热影响区形成一条材质劣化带由于最大剪应力经常达到屈服限，当加于金属上的应力超过其弹性极限后，在微观上致使材料不断劣化构成最初裂纹源。

（2）同时根据该企业作业频繁，满载率高的特性外加其主要作业区间正好是跨中，即疲劳裂纹产生后在相当大应力幅值的交变应力作用下达到一定的循环次数后不断扩展，由微小裂纹扩大为宏观裂缝。

2.3 修复要点
根据该起重机上翼缘板裂纹成因和扩展机理及该管桩企业的作业特性提出以下修复要点：
①因为该起重机上翼缘板裂纹为疲劳裂纹不得补焊，应将原有裂纹板挖去后重新补板；
②原有轨道接头处处在跨中且为作业频发区，应将小车轨道重新排布接头避开此区域；
③原有小车轨道接头处应用连接板的形式螺栓连接，减少交变剪切应力。

3.结束语和建议
笔者发现并分析为该管桩制造企业起重机上翼缘板裂纹为疲劳裂纹并提出了相应的修复要点，同时建议该企业在日后的生产中应定期对该起重机进行外观检查，如发现新的裂纹应及时报告和处理，以确保起重作业安全。

参考文献：
[1] GB/T 3811-2008《起重机设计规范》.
[2]董达善石来德《起重机承轨梁水平裂纹成因》同济大学学报2001年12期.
[3]GB/T 14405-2011《通用桥式起重机》.
[4]GB 500172003《钢结构设计规范》.。