桥式起重机主梁下挠的原因、影响及修理
桥式起重机主梁下挠原因分析及应对对策
桥式起重机主梁下挠原因分析及应对对策作者：龚徐科缪秋祥来源：《中国新技术新产品》2013年第12期摘要：桥式起重机是一种工矿企业普遍使用的起重吊运设备，但是桥式起重机在使用过程中主梁极容易变形，如果不及时对这种变形进行修复和矫正，将给生产和使用带来许多安全隐患。
文章系统分析了引起主梁变形的各种原因，以及主梁变形应该采取的矫正方法和注意事项。
关键词：桥式起重机；主梁；火焰矫正法；预应力法中图分类号：TD42 文献标识码：A桥式起重机由于具有起重量大、结构简单、操纵方便、使用效率高等特点，正越来越广泛的应用于工矿企业中。
在实际使用过程中，起重机主梁起到了非常重要的作用，它不仅使起重机小车沿着一定的轨迹运行，同时也起到了起重机承重和传力机构的作用。
当小车沿主梁轨道运行时，起重机吊运载荷和小车自重通过小车车轮和小车轨道传递给主梁，主梁又通过桥架结构、大车车轮和大车轨道将这些载荷与起重机自重传递给厂房承重结构。
因此，由于不合理使用造成的主梁变形对起重机的安全运行有着举足轻重的影响。
正确分析造成主梁下挠的各种因素及后果，及时采取有效的矫正措施，对桥式起重机的安全运行起着非常关键的作用。
1 影响主梁下挠的原因1.1 超载使用的影响由于桥式起重所吊货物的不确定性，在实际使用过程中极容易造成超载，这也是造成起重机主梁下挠的重要原因之一。
大量的实践证明，长时间的静力超载是造成起重机主梁下挠的主要原因。
因此在使用过程中应严格防止将超重货物长时间悬吊于起重机主梁下，同时在起重机不工作时应当把小车开到起重机的两端，以便减少小车自重对起重机主梁产生的不利影响。
1.2 主梁结构内应力的影响主梁的箱形结构是一种超静定焊接结构，在主梁的制作过程中，存在着大量的焊接过程，这些焊接造成了焊缝及其附近热影响区金属的收缩，从而产生了大量的残余应力。
当残余应力和工作应力叠加在一起并超过主梁材料的屈服极限时就会导致主梁的严重塑性变形。
另一方面，由于自然时效效应的影响，存在于箱形主梁结构中的残余应力也会逐步消失，并由此导至主梁出现永久变形，从而使主梁上拱度减小或产生下挠。
桥式起重机主梁下挠原因及危害分析
（） ３ 不合理 的使 用。 重机是在指定 的使 用条件下进行设 起 计 的 ， 于选 型不 当、 载及其 他不 合理 的使用 ， 不在 考虑 对 超 是
范 围的。
在工 作实践 中，发 现一种类 似于共振的造成 起重 机主梁 下挠 的重要现象 。 就是带取物装置类 的起 重机 ， ： 也 如 抓斗 、 电 磁吸盘 、 夹钳等在 作业 时 ， 起重 机刚取 起物料 时 ， 司机有 意或
一
构 ， 完成 一个或 数个起 升 、 能 下降 和水 平 运动 ， 业过程 中常 作
常 是 几 个 不 同方 向 的运 动 同 时操 作 ， 术 难 度 较 大 。 技 （） 吊运的物料 多种多样 ， ２所 载荷 是 变 化 的 ， 达 成 百 上 重
个原 因是 由于采用热熔 切割 、焊接 过程 中的局 部受热不 均
关键词 ： 桥式起重机 ； 主梁； 下挠 ； 修理
中 图 分 类号 ： Ｈ２ Ｔ １ 文献标识码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ — １ １ ０ １ ７ — ４ Ｘ（ ０ ０）９ ０ ６ — ２
桥式起重机 由金属结 构 、传动机构 和控制系统 三大部分
组成 ， 是工矿企业 、 车站码头 ， 现搬运 机械 化 、 实 自动化 ， 提高 劳动生产效率 的劳动工 具 ， 以间歇 、 复工作 方式 ， 过取 是 重 通
续 的 滑 移 。具 体 原 因 如 下 ：
１ 起 重机 的 工作特 点
起重机 的工作特点概括如下 ： （ ） 重机通常都 具有庞 大的金属结 构 和比较复杂 的机 １起
（） １ 结构 内应力 的影 响。起重机金属结构 的各部 位 ， 在 存 着不 同方 向的拉 、 压等复 杂应 力 。这些应力 的产生 ， 主要是 由 制造工艺和结构制造过 程中的强制组装 、 件变形造成 的。再 构
通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施通用版
解决方案编号：YTO-FS-PD490通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施通用版The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施通用版使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。
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我厂是生产中小型汽轮发电机和大中型异步电动机的国有大型企业，拥有各类通用桥式起重机40台。
桥式起重机能否正常运转直接影响和制约着生产任务的顺利完成。
为确保起重机械的安全正常运行，我厂每年都要组织有关专业技术人员对全厂的起重机械进行一次全面安全检测，并对查出的问题及时落实整改，以消除事故隐患。
根据国家有关技术标准规定，桥式起重机主梁须有足够的上拱度（注1），然而我们在安全检测中发现，部分起重机主梁不仅没有上拱度，而且出现了下挠，已成为威协起重机安全运行的一大祸患。
本文仅就通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施谈几点粗浅的认识。
一、主梁下挠原因从每年的安全检测结果看，我厂先后查出16台桥式起重机主梁下挠，占我厂起重机总台数的40%。
我们对这16台起重机的工作环境，使用年限，主梁结构，产地等进行调查研究，走访了起重机使用单位和操作人员，了解了起重机安装调试和使用维护等情况。
从使用环境分布看，铸造车间5台、机加工车间6台，总装车间3台，铆焊车间2台；从使用年限看，5年以下0台，5－10年2台，10－20年6台，20年以上8台；从主梁结构看，箱式双梁9台，四桁架式2台，单腹板式5台；从产地来看，外购10台，本厂自制6台。
主梁下扰修复
前言双梁桥式起重机主梁下挠和车轮啃轨是修理工作中的两大难题，主梁下挠影响起重机的正常使用，本文就下挠的原因、影响进行了阐述，总结对比了两种修复主梁下挠的方法，即火焰矫正法和预应力矫正法。
据用户反应大部分起重机主梁在使用过程中出现拱度减小或者下挠，一般来说，主梁下挠就需要修复，严重下挠时（空载0.66L/1000，满载1.5L/1000）需要大修，大部分受其使用年限和工作温度过高等原因的影响，我厂成功利用火焰矫正及焊接加固为攀企轧钢厂9#吊车等（吊车跨度19.5米，额定起重量16吨，起升高度10米，小车跨距2米，室内作业）恢复拱度，方法可行，效果明显。
一．影响主梁下挠的原因影响箱形主梁下挠的原因是多方面的，有制造、使用的原因，也有运输、安装的原因，可归纳为以下几点：1．主梁结构内应力的影响箱形结构是一种焊接结构，由于焊接过程中局部加热造成焊缝及其附近加热区金属的收缩，产生了残余应力。
箱形主梁六条角焊缝引起的焊接内应力如下图所示，即上下盖板焊缝附近为拉应力，中间为压应力；又由于主梁内部筋板焊缝的应力叠加，腹板压应力区域中心下移。
由于焊接产生的残余应力和工作应力叠加，结构的局部应力可能超过屈服极限导致局部的塑性变形，从而使整个主梁产生严重变形。
另一方面，由于自然时效使梁结构中的残余应力在使用的过程中逐渐消失，主梁也会出现变形，这些变形就是主梁上拱减小或下挠的原因。
2．腹板波浪的影响箱形主梁腹板波浪较大时，主梁下挠变形以后，腹板波浪由于受拉区向受压区集中，也就是靠近下盖板的腹板波浪展平而靠近上盖板的腹板波峰增大。
腹板波浪变迁的过程也就是主梁下挠变形的过程。
3．超载使用的影响桥式起重机经常超载或者不合理使用，是主梁产生下挠的主要原因之一。
实践证明，起重机产生下挠的主要原因是长时间静力超载。
所以在使用上要防止起重机长时间悬吊超重货物，同时也要注意当起重机不工作时也应把小车开到跨端处。
4．走台、上盖板的气割、焊接对主梁下挠的影响在主梁上盖板上加热（气割、气焊）会使主梁下挠，在走台上加热，会使主梁向内旁弯，所以要尽量避免在主梁金属结构上气割和焊接。
通用桥式起重机主梁下挠原因危害及治理措施
通用桥式起重机主梁下挠原因危害及治理措施1.引言通用桥式起重机是工业生产中不可缺少的设备之一，而主梁下挠则是通用桥式起重机发生事故的主要原因之一。
本文将介绍通用桥式起重机主梁下挠的原因、危害以及治理措施。
2.主梁下挠的原因在通用桥式起重机的使用过程中，主梁下挠的原因包括：•主梁本身的结构问题如果主梁的材质、尺寸不合适，或者主梁与承重柱连接处出现问题，则会导致主梁下挠。
•载荷问题如果所承载的重量超过了主梁的最大承受能力，则会导致主梁下挠。
•使用环境问题在使用通用桥式起重机时，要考虑环境因素，如风速、气温等，这些因素会影响主梁的稳定性。
3.主梁下挠的危害主梁下挠会产生以下危害：•严重影响通用桥式起重机的使用效果，使其无法正常工作。
•影响工人的生命安全，一旦发生事故，可能造成人员伤亡。
•对商业生产造成影响，因为这可能会导致工作时间延长，生产效率降低，成本增加。
4.主梁下挠的治理措施为了避免主梁下挠及其带来的风险，我们需要采取一些措施：•在设计通用桥式起重机的主梁时，应根据承载重量合理设计材料尺寸和质量。
•定期检查通用桥式起重机的主梁，及时发现并处理主梁下挠问题。
•严格按照使用规程操作，避免超载和超载时间过长。
•在使用通用桥式起重机时，要注意环境因素，如风速、气温等，作出相应的调整。
5.结论通用桥式起重机主梁下挠是一个严重的安全隐患，对人员和物品的安全都可能造成极大的威胁。
为了保障人员的安全和生产的顺利进行，我们要加强通用桥式起重机主梁下挠的治理。
只有采取切实有效的措施，及时发现和处理主梁下挠问题，才能确保通用桥式起重机在使用过程中的安全性和稳定性。
桥式起重机箱形主梁下挠的修复与加固
桥式起重机箱形主梁下挠的修复与加固我公司l0T某16.5m电动桥式起重机是公司炼钢生产中的主要设备，在高温、多尘、重载（有过超载使用情况）工作条件下使用了多年，主梁下挠，作业中常出现大车啃轨，小车爬坡、溜车现象，严重影响安全生产，只得降低吨位使用。
如果更换一台l0T起重机，需投资四十余万元，而且订货、运输与安装周期长，影响正常生产，因此决定在这次大修时对该吊车主梁进行修复。
一、起重机主梁下挠行修复方法的选用目前，修复桥式起重机主梁下挠，国内外通常采用火焰矫正法进行修复。
日本和苏联都采用火焰矫正法。
我国另有预应力筋张拉法和用预应力张拉器修复主梁下挠的方法。
根据该吊车使用情况和预检情况，主梁下挠主要在跨中偏滑线的一边，即在电炉上方的位置上，主梁下挠为局部严重下挠。
用预应力张拉法和用预应力张拉器是在起重机主梁下端安装预应力张拉系统，通过预应力筋或张拉器产生均匀同步张拉力恢复主梁的上拱。
此法解决避部下挠较为困难，仍然要结合火焰矫正法使用。
据此情况，我们选用火焰矫正法进行修复。
为了对修复对主梁进行加固，增加强度和刚度，提高其承载能力，在火焰矫正修复主梁下挠后，再在主梁下盖板下面焊两根槽钢和附加钢板。
二、修前准备工作1、火焰矫正后主梁加固方法的选用目前，国内外桥式起重机主梁下挠火焰矫正后的加固形式基本上有六种形式。
苏联采用在主梁下盖板下面焊一块附加钢板，用断续焊缝从跨中向两端焊。
这种加固形式惯性矩增加不太，材料消耗多。
我国目前主要采用以下三种加固形式。
采用这几种加固形式，经估算使断面惯性矩增加45-60%，而增加重量不到10%，它能够增加动力刚性，改善内力分布，工艺性也较好。
图1c的形式主要用在两腹板波浪度严重超差时，所以选用b的形式。
2、设计预制加固槽钢如附图所示。
图号为：Q4—8941。
3、由于炼钢生产和周围环境的原因，决定将吊车卸下，放在地面用钢锭模支起一定高度并基本调平进行修理。
这样，在修理中安全方便。
桥式起重机主梁下挠的原因、影响及修复
火焰 矫正 法操 作及工 艺较 为复 杂 ，不 易
控 制上 拱的程度 ，矫 正后 残余应 力 比较大 ， 使 用性 能不可 靠 ，仍有再 下挠 的可 能 。 （） ２预应 力矫 正法 预 应 力 矫 正 法 是 使 起 重 机 主梁 在 承 受 载荷 前 ，预先 张拉预 应力 拉杆施 加应 力 ，这
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管理与技 术》２ ０ ０ ８耳 第３期
桥式起重机主梁下挠的原因、影响及修复
邓 顺 崛
摘
要 ：针 对起 重机使 用中经常 出现 的
１主梁 下挠 的原 因分析 ． 造 成起 重机 箱 形 主梁 下挠 的 原 因 是多 方面 的 ，其 中有制造 、使用 的 原因 ，也有运
２７ —
维普资讯
《 理与 技 术》 ２ ０ 管 ０ ８年 第 ３期
瞬 间 的载荷较 大 ，加 剧 了主梁下挠 。该 起重 机经 常 长 时间悬 吊超 载货物 ，还有 就是 操作 人 员 在 起 重机 不 工 作 时经 常 把 小 车 停 在 跨 中。实 践证 明 ，起重 机产生下 挠 的主要 原 因 是长 时 间静力超 载 。建 议 当起 重机不 工作 时 应把 小 车开到 跨端 处。 （） 台上盖 板 的气 割 、 接对 主梁下 挠 ４走 焊
常使 用 ，且存在 严重 的安全隐 患。下 面结 合
我 单位 二 分 厂 铸 钢 露天 跨 Ｑ ０ Ｘ １ ． Ｄ１ｔ ９ ｍ一 ５
１ｍ桥 式起 重机主梁 下挠 的原 囚 、影 响和 修 ２
复方法进 行 阐述 。
∥ ／
（ａ） （ｂ） （ｃ）
图１ 箱形主 梁焊缝 内应 力分布 图 （） ａ主梁截面 （） ｂ盖板 应 力 （） ｃ腹板应 力 由于 焊 接 产 生 的 残 余应 力 和 工 作 力 叠 加 ，结构 的局 部应 力可能超过 屈服极 限而 导 致局 部 的塑性变形 ，从而使整 个主梁产 生永 久变 形 。另 一方面 ， 由于过 程 中逐渐 消 失 ， 下挠变 形 以后 ，腹 板波 浪 由受 拉区 向受 压区 集 中 ，也 就是靠近 下 盖板的腹板波 浪展平而 靠 近上 盖板 的腹 板波 浪波峰增 大 。腹 板波 浪 变 迁 的过程也 就是主 梁下挠变 形的过程 。 （） 重机超 载使用 的影响 ３起
桥式起重机主梁下挠原因分析及应对对策
旦 弹性 变形 超 过塑 性 变形 区 ， 就 会 引起 桥 架 的永 久变 形 。通 过 调查 我 们发 现 ， 由于 制造 场 地 的限 制 ， 许 多 新 起 重机 主梁 在 制 造 过 程 中被 随处 安 放 ， 且 没有 采 取 一定 措 施 防止桥 架 变形 ； 有 些 新起 重 机 主梁 在 吊 装过程中， 由于 吊装 方 法 过 于简 单没 有 考 虑 到桥 架 重 心 和各 种受 力 情 况 ， 采取 野 蛮 施 工 的方 法 。 这些 都 是引 起起 重机 主梁 产 生 下挠 的 原因 。 ２ 主梁 下挠 的危 害 ２ ． １对小 车 运行 的影 响 当主 梁 出现永 久 下 挠 变形 ， 并 在 水 平 线下时 ， 小 车轨 道 会 产 生 一 定 坡 度 ， 从 而
轮 和 小车 轨 道传 递 给 主梁 ， 主梁 又 通过 桥 架结构、 大车 车轮 和大 车轨 道 将 这 些载 荷 与 起 重 机 自重 传 递 给 厂 房 承 重 结 构 。 因 此， 由于不 合 理使 用 造 成 的主 梁 变形 对 起 重机 的安全 运行 有 着举 足轻 重 的影 响 。 正
２ Ｑ ！ 盟 Ｑ ： Ｑ § （ 王）
工程 技 术
Ｃｈｉ ｎ ａ Ｎｅ ｗ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ
桥 式起重机主 梁下挠 原 因分析及 应对对策
龚徐 科 缪秋祥 （ 宁波 市特种设备检验研究 院， 浙江 宁波 ３ １ ５ ０ ４ ８ ）
关键 词 ： 桥 式起 重机 ； 主梁； 火焰矫 正 法 ； 预 应 力 法
中图分 类号 ： 桥式 起 重 机 由于 具 有起 重 量 大 、 结 构 减 少 小 车 自重 对 起 重 机 主梁 产 生 的 不 利 １ ． ４各种气割 、焊接对主梁下挠的影 简单 、 操 纵 方便 、 使 用 效 率 高等 特 点 ， 正越 影 响 。 响 来越 广泛 的应 用 于工 矿企 业 中 。 在实 际使 １ － ２主梁 结构 内应 力 的影 响 在 主梁 上 盖 板 上 进 行 各 种 焊 接 和 气 用过 程 中 ， 起 重 机 主梁 起 到 了非 常 重要 的 主梁 的箱 形 结 构 是 一 种 超 静 定 焊 接 焊 操 作 时会使 主 梁 向下 弯 曲 ， 当 在走 台侧 作用 ， 它 不仅 使 起 重机 小 车 沿着 一 定 的轨 结 构 ， 在 主梁 的制 作 过 程 中 ， 存 在着 大 量 进 行上 述 操作 时 ，则会 使 主 梁 向 内旁 弯 ， 迹运行 ， 同 时也起 到 了起 重机 承 重 和传 力 的焊接 过 程 ， 这些 焊 接造 成 了 焊缝 及 其 附 所 以我 们 应 尽 量 减 少 在 主 梁 金 属 结 构 上 机 构 的作 用 。 当小 车 沿 主梁 轨 道运 行 时 ， 近 热影 响 区金 属 的收 缩 ， 从 而产 生 了大 量 的各种 气割 和 焊接操 作 。如重新 调 整小 车 起 重 机 吊运 载 荷 和 小 车 自重 通 过 小 车 车 的残 余 应力 。当残余 应 力和 工作 应力 叠加 轨 道 时 ， ， 不 应 用气 割的 方法 去 除 压板 ， 而
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桥式起重机主梁下挠的原因、影响及修理桥式起重机主梁下挠的原因,影响及修理杨州市劳动安全卫生检测站竺启斌桥式起重机主梁下挠和车轮啃轨是修理工作中2大难题,主梁下挠影响起重机的正常使用,下面就下挠的原因,影响和修理方法进行阐述.1主梁下挠的原因造成箱形主梁下挠的原因是多方面的,有制造,使用的原因,也有运输,安装的原因,可归纳为以下几点:(1)主梁结构内应力的影响箱形结构是一种焊接结构,由于焊接过程中局部加热造成焊缝及其附近加热区金属的收缩,产生了残余应力.箱形主梁4条角焊缝引起的焊接内应力如图1所示,即上下盖板焊缝附近为拉应力,中间为压应力;腹板焊缝附近为拉应力,中间为压应力;又由于主梁内部筋板焊缝的应力叠加,腹板压应力区域中心下移.由于焊接产生的残余应力和工作应力叠加,结构的局部应力可能超过屈服极限而导致局部的塑性变形,从而使整个主梁产生永久变形.另一方面,由于自然时效使梁结构中的残余应力在使用的过程中逐渐消失,主梁会出现永久变形,这些永久变形就是主梁上拱减小或下挠变形的原因.图1箱形主梁焊缝内应力分布图(a)主梁截面(b)盖板应力(c)腹板应力(2)腹板波浪的影响箱形主梁腹板波浪较大时,主梁下挠变形以后,腹板波浪由受拉区向受压区集中,也就是靠近下盖板的腹板波浪展平而靠近上盖板的腹板波浪的波峰增大.腹板波浪变迁的过程也就是主梁下挠变形的过程.(3)超载使用的影响桥式起重机经常超载或不合理使用,是主梁产生下挠的主要原因之一.实践证明,起重机产生下挠的主要原因是长时间静力超载.所以在使用上要防止起重机长时间悬吊超载货物,同时也要注意当起重机不工作时也应把小车开到跨端处.(4)走台上盖板的气割,焊接对主梁下挠的影■■■■■■■■■■■■■■■斗每斗辜■■■■■■■■■枣■■■■■■■■■■■■■■■■■■降,使改造后腹板的静强度和疲劳强度有了显着提生产的损失.经过几年的使用考验,保证了安全生高.主梁固有频率也有所提高,在受到外部载荷时产.使用效果良好,受到用户和专家的好评.其变形量大为减小,说明刚度增大,抗振动能力增强.其动力特性不足的缺陷也得到了很好的解决.此类工字形主梁经过改造后,无论是力学平衡还是整体力流封闭框都是非常理想的,并且与主梁截面整体承受弯曲力矩,有机的结合在一起了.降低了腹板所承受的弯曲力矩.自改造后运行至今未发现裂纹,振动也明显减小.证明改造是正确,有效的.通过上述分析和改造处理后,不仅保证了安全生产,并节省了更换主梁所需的资金,避免了影响一72一参考文献1GB3811—1983起重机设计规范2哈尔滨焊接研究所.断裂力学在焊接结构中的应用(译文集),北京:机械工业出版社,l9踟3徐灏.疲劳强度设计.北京:机械工业出版社,19814格尔内,IR.焊接结构的疲劳.北京:机械工业出版社,1988作者地址:武汉市青山区和平大道947号武汉科技大学232 信箱邮编:430081《起重运输机械》21106(2)～响在主梁上盖板上的加热(气割,焊接)会使主梁下挠,在走台上加热,会使主梁向内旁弯,所以要尽量避免在主梁金属结构上气割和焊接.如修理小车轨道时,应铲下压板,而不应用气割,必要的焊接要采取防止主梁变形的措施.(5)其他方面的原因在起重机未安装投产前,主梁的运输,存放,安装都要注意防止主梁产生变形.2下挠对起重机使用性能的影响(1)对小车运行的影响桥式起重机主梁在空载时,已出现严重的下挠变形,负载后小车轨道就会随同主梁一起产生变形,轨道就出现坡度,小车由跨中开往2端时,小车不但要克服正常的运行阻力,而且要克服由爬坡而产生的附加阻力.据粗略估算,当主梁跨中下挠值达,JK/500时,小车运行阻力将增加40%,严重下挠小车运行机构电动机易被烧毁.另外,小车反向运行时,还会出现"打滑"现象,自行溜车,严重影响起重机作业.对于双梁起重机,由于主梁下挠变形,还会使小车三支点运行.(2)对主梁金属结构的影响主梁出现严重下挠并产生永久变形时,主梁下盖板和腹板的受拉区的应力已达到屈服极限,甚至在主梁下盖板及附近的腹板上出现裂纹,脱焊的现象.3主梁下挠的修复箱形主梁下挠的修复,目前常采用2种方法,即火焰矫正法和预应力矫正法.火焰矫正法的原理是利用金属热塑变形的原理在主梁下盖板和腹板局部区域用火焰加热,冷却收缩时产生向上拱起的永久变形,达到矫正主梁下挠的目的.预应力矫正法是使起重机主梁在承受载荷前,预先张拉预应力拉杆施加应力,这个应力与工作应力的方向相反,抵消部分工作应力,达到主梁向上弯曲恢复上拱的目的.火焰矫正法操作及工艺较为复杂,不易控制上拱的程度,矫正后残余应力比较大,使用性能不可靠,仍有再次下挠的可能,而预应力矫正法容易控制主梁上拱的程度,不需要技术十分熟练的施工人《起重运输机械》2006(2)员,修理后拱度一般较为稳定,主梁的强度,刚度均得到加强,修理周期较短,效果较好,故推荐各单位修复桥式起重机上拱度时采用此方法,下面就预应力法的操作程序和计算方法进行介绍:3.1预应力矫正法结构要点如图2所示,此法矫正下挠,是在主梁的下盖板2端焊上2个支承架,然后把若干根2端带有螺纹的拉杆穿过支承架,拧紧螺母,使拉杆受到张拉,主梁偏心受压,使主梁向上拱起,从而达到矫正起重机主梁下挠恢复上拱的目的.图2预应力矫正法1.锁紧螺母2.主粱3.拉杆4.托架5.支承架在预应力矫正法中拉杆端部结构尤为重要,见图3.其各结构要点如下:图3预应力拉杆端部构造1.托架2.拉杆3.支承架4.防松螺母5.垫圈6.工作螺母(1)拉杆拉杆由端杆与圆钢拉杆组焊而成,但必须保证其同轴度要求,焊后应仔细检查,最好作探伤检查.2端带螺纹部分的端杆,一般用45号钢制作,为防其断裂或滑扣,应保证其加工质量和材质要求.为了便于工人张拉,应尽量减小每根拉杆的张拉力.拉杆的设置可以单排或双排排列,排列应对称于主梁的垂直轴,其布置宽度一般不超过主梁的宽度.端杆上的螺母分为工作螺母和防松螺母,工作螺母在张拉时,通过拧紧施加预应力并锚固拉杆以保持预应力的长期作用,由于拉杆张拉时的应力往往超过设计应力,因此工作螺母要求较厚,一般厚度65mm为宜,并且材料与端杆材料相同,防松螺母的作用是防止工作螺母松动或拉杆断裂而设置的,一般用Q235钢制成.支承架的结构如图4所示,由底板,立板和筋板焊成.采用单面角焊缝,底板与立板外面要求平一7—整,以保证支承架与主梁下盖板及工作螺母贴紧. 支承架底板的宽度应略宽于主梁下盖板的宽度,底板的厚度可与主梁下盖板的厚度相等,焊缝高度近似板的厚度.立板为主要受力件,一般较厚,筋板问的距离与拉杆中心距相等,边孔到板缘的距离不应小于8Omm.图4支承架的结构1.立板2.筋板3.底板(3)托架托架是为了防止或减小起重机运行过程中拉杆的颤动而设置的,一般每一主梁下设置3个,当跨度k大于22.5m可设5个,托架不允许焊在主梁腹板上,只能与下盖板焊连.3.2预应力矫正法的操作程序预应力矫正法施工操作程序见图5圆钢下料lJ端扦及螺取样试验ll母制作拉杆除锈刷漆地面组装吊笼并装入拉杆停车,停电I而丽在主梁下搭吊笼墨孬廉施加张力H测出上拱固定托架割图5预应力矫正法施工操作程序框图安装支承架,托架及拉杆时,通常可用起重机小车提升吊笼进行,无需卸下起重机.吊笼宽度一般大于1.5m.而长度则要保证2根主梁均可操作, 吊笼内应铺木板,应保证工人操作的安全可靠.张拉预应力是安装预应力拉杆的关键工序,应先将一端螺母全部拧上,然后到另一端收紧螺母. 各螺母应逐个分次拧紧,不能一次拧紧到位.每拧一遍螺母时,均应测出主梁挠度的变化值,直到上拱度符合规范标准要求为止,张拉拉杆时,不能让拉杆转动,否则效果不佳且易拉断拉杆,如果拉杆__.——74--——长度大于24m,最好从2端同时张拉.3.3计算(1)主梁需调整的挠度主梁需调整的挠度值即从主梁下挠的最低点到上拱标准值的调整量,按下式计算f:{c七{式中卜每根主梁需调整的挠度值,IIltn.厂c——主梁矫正前跨中的下挠值,nlm——主梁矫正后要求达到的上拱值,嗍(2)每l(N拉力的调挠值:生(~mXkW)8Et,一一kJ式中k——主梁跨度——拉杆跨度e——拉杆至主梁中性轴距离k——主粱弹性模数'l,——主梁沿中性轴惯性矩(3)每根主梁需要的总拉力P1=手(kN)(4)每根主梁调挠时所需拉杆数..1QP望儿一『]×F式中n——每根主梁调挠时所需拉杆数[]——拉杆材料许用拉应力,N/Tnl112 F——拉杆断面积,nm2——安全系数,=1.2(5)支承架立板厚度计算计算支承架立板厚度按立板与工作螺母接触圆周所受剪力决定单孑L剪切力PP(N)单孔受剪面积≥(ram2)立板厚度计算占≥(ram)式中D,为工作螺母与立板接触圆直径.作者地址:扬州市四望亭路416号扬州市劳动安全卫生检测站邮编:225(102《起重运输机械》2006(2)。