起重机主梁变形及矫正方法

浅析起重机主梁变形及矫正方法
摘要：桥式起重机的制造和使用过程中主梁的校正是必要的也是极其重要的工作。

采用不同的方法进行矫正，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的安全使用等。

关键词：桥式起重机主梁；矫正法；选择
引言：桥式起重机主梁，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数值的不合理，气温的影响，焊接工艺的实施误差等诸多因素的影响，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gb6067- 2011《起重机械安全规程》中的规定：“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的安全使用等。

因此，合理的选择矫正方法，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“”截断法”及“局部切垫法”等，采用什么方法，要看具体情况而定，不能千篇一律，只有掌握了各种矫正方法的特点，适用范围、注意事项等知识，才能正确、合理的选择矫正施工方案，取得较为理想的矫正效果。

下面介绍几种矫正方法仅供参考。

一、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”，冷却以后，由残余的局部收缩应力达到矫正变形的目的。

拱度不足时，加热腹板下侧三角形区及下盖板矩形区，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。

1.必须注意以下各点
（1）最适合的加热温度为 700-800°c，加热温度不应过高或过低。

因为加热到此段温度时，金属（低碳钢）的屈服极限趋近于零，金属处于“热塑性”状态，矫正效果最好；
（2）同一位置不能重复加热。

重复加热不但效果不好，对金属的金相组织也有损；
（3）加热点应放在隔板处。

这样可以减小腹板的波浪度；（4）加热点应避开危险截面。

经加热矫正后，烤点部位应力加大，因危险截面的负荷应力也最大，容易使矫正变形失效；
（5）主梁变形矫正后，主梁应加固。

因为矫正后，主梁应力很大，再加多年使用，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，增大主梁断面。

2.火焰矫正法的优点
（1）矫正效果较好，特别是有较硬的弯处也起作用；
（2）施工工艺也较为简单。

因此，火焰矫正法被广泛应用。

3.但这种矫正方法有很多缺点
（1）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；（2）尽管火焰加热区在隔板处，仍能造成腹板及盖板较大的波浪度；
（3）火焰矫正后须将主梁加固，否则，将产生更严重的变形。

由于以上缺点，在一般情况下，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、又不需要太宽阔的场地，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）就可立即调好，即省力又快。

二、预应力法
预应力法矫正主梁下挠的原理，就是在主梁下盖板两端通过固定支座，用预应力张拉多根筋钢或钢丝绳（钢筋数量及直径由主梁截面及跨度等因素通过计算来决定），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，使主梁恢复上拱。

当主梁承受载荷作用时，工作压应力恰好与钢筋预应力相反，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。

预应力法是一种主梁下挠矫正的有效方法，特别是近几年来采用的比较多。

1.这种矫正方法的优点
（1）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；
（2）矫正后，主梁的强度和钢度能得到加强；
（3）矫正施工工艺简单，易实施，周期短，费用低。

2.缺点
（1）只适用于在用桥式起重机箱形主梁拱度下挠的矫正；
（2）主梁的水平旁弯及局部变形，门式起重机悬臂的翘度矫正等，此方法不能使用；
（3）矫正后的主梁外形不美观。

3.起重机有如下情况时，采用预应力法矫正主梁下挠最为适合（1）使用多年的旧起重机；
（2）主梁刚性不足，承载能力差；
（3）起重机长期满负载工作；
（4）工作环境恶劣等。

三、重复施焊法
重复施焊法的原理，就是将主梁焊缝用大电流，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；须增加主梁拱度时，在主梁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，即准确有效，变形平滑，又不会带来外观缺陷。

此种矫正方法，最适合制造主梁的矫正，如拱翘值的矫正，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，更具实用、简单、经济、快速等优点。

但也有不足之处，在某处有较硬弯时，效果不好，长期多年运用的，主梁刚性又不足，有较大变形时，这种方法不适用。

四、其它矫正方法
除了以上三种矫正方法之外，还有截断法，局部加垫法等，除个别特殊情况之外，一般不推广使用，因此，不再详述。

综上所述，各种矫正方法的选用，须将被矫正设备的具体情况，
作全面认真的分析，才能决定采取哪种方案，或几种方法结合使用，以达到用最短的周期，最低的费用，取得最佳的效果的目的。

五、总结语
桥式起重机在现代化大规模生产的发展和科学技术的进步下已
越来越广泛并应用到各个部门。

经过多年的实践得出：虽然桥式起重机其主梁变形对生产产生了很大的危害，但只要查找到变形产生的原因并且能够及时采取一定的措施来修复主梁，定期检测，合理
维修，就能降低设备以及人身事故的发生，降低备品备件的消耗，使设备的完好率得到增强，企业的经济效益显著提高。