橋式起重機主梁下撓原因、危害及應對措施

包連武 荀迎春 姚文志

阜新市特種設備監督檢驗所（阜新 123000）

阜新液壓件廠是生產液壓產品的大型國有企業，擁有30臺各類起重機械，其中鑄造車間有7臺橋式起重機。通過檢測發現有3臺橋式起重機主梁下撓。主梁是起重機主要結構件，主梁下撓到一定程度會影響起重機安全運行，如不及時修復可能造成嚴重設備和人身事故。在起重機械檢測中發現影響主梁下撓的原因是多方面的，本文主要從分析鑄造車間起重機主梁下撓原因入手，查找主梁下撓危害表現，提出以火焰矯正法修復起重機主梁下撓的具體對策。

1 主梁下撓原因

1.1 高溫工作環境對起重機下撓有較大影響。

這是因為在熱加工車間使用橋式起重機的主梁長期處于高溫烘烤狀態，從而降低了降低了金屬材料單屈服極限和產生的溫度應力，一方面溫度應力與其他應力疊加后可能超過材料的屈服極限，另一方面由于主梁上下蓋板受熱不均勻，下蓋板溫度大大高于上蓋板，下蓋板伸長較多，最后導致主梁下撓。

1.2 超負荷和不合理使用的影響

調查中了解到，該鑄造車間部分吊物單件的重量超過了起重機的額定載荷，超載、超時和不合理使用起重機是造成主梁下撓的又一個重要原因。在調查中了解到該車間起重機長期處于超負荷狀態，而該車間為了趕工期，搶時間，采取“歇人不歇機”的方法，超工作級別使用起重機，使起重機長期處于疲勞狀態。

上述不科學使用方法都會使主梁局部應力處于甚至超過屈服極限，從而導致主梁下撓。

2 梁下撓的危害

主梁下撓會嚴重影響起重機安全運行，如不及時修復報廢，就有可能造成嚴重的設備和人身事故。其危害歸納起來主要有以下幾方面。

(1)對小車運行的影響

當主梁出現下撓永久變形時，承載后下撓會更加嚴重，使小車軌道產生坡度，小車無法正常工作，當小車由中央向一端運行時，因爬坡而運行困難，嚴重者會因阻力增大而燒壞電機。當小車由梯部向中間運行時，將出現“溜車”、速度加快和不能準確停車燈現象，甚至導致事故。

(2)對大車運行的影響

特別是對于具有集中驅動型式的橋式起重機，由于主梁下撓將使大車運行機構的傳動軸支架及結構一起下移，傳動軸彎曲。當傳動軸彎曲嚴重時，就會損壞軸頸，甚至會引起聯軸器的牙齒折斷，連接螺栓斷裂，嚴重時會發生切軸現象，甚至燒毀電機。

(3)對小車的影響

當兩根主梁的下撓程度不同時，會使小車的四個車輪不能同時與軌道接觸，形成下車“三條腿”現象。同時，隨著主梁下撓，又引起了主梁的水平彎曲。主梁向內彎曲，使小車軌矩減少，軌距減少到一定數值時，雙輪緣小車將產生運行夾軌，外側單輪緣小車將會造成脫軌。

3 治理措施

由以上分析可以看出，主梁下撓對起重機安全運行具有重大影響，液壓件廠鑄造車間起重機下撓度接近參考值，該廠決定采用火焰標正法修復該起重機，由專業維修單位對其進行修復。施工步驟如下。

(1)矯正工作開始前，把小車開到非司機室一側，搭設腳手架，用抱桿將主梁吊起，使主梁一端的車輪離開軌道適當的高度，封車斷電。

(2)對主梁拱度、旁彎、扭曲情況進行全面測量。

(3)確定烤火位置和順序。

對箱形主梁烤火位置應選在大隔板處，在腹板下部，即主梁腹板高度的1/4-1/3處，加熱寬度約為80-100比較適宜。其面積為ab/2和主梁下蓋板面積為ac，并避免在跨中加熱。

加熱順序，由主梁兩端烤火點逐漸向中間延伸，也可兩端向中部跳躍式加熱。一般在實施火焰矯正時，采用跳躍式加熱方式。

(4)減少走臺板的影響

對于大型重載橋吊每根主梁常有 2個走臺板，在火焰矯正實施過程中，主梁變化明顯。因走臺板的影響，使主梁縱向重心向走臺板一側偏移，從而造成主梁扭曲。可采取在走臺板下部加支撐。

(5)實施火焰矯正

加熱順序，每一根主梁兩個對稱烤火點，原則上同時進行，同時結束。要求火焰大小，火焰離烤區金屬間距、烤火方式及速度力爭一致，且火焰均為中性焰，在每一烤點，也必須同時對稱進行，否則主梁易出現扭曲變形。每加熱完兩面對稱烤點，冷卻至室溫后，需對主梁上拱，旁彎等進行測量，以便為下一步工作提供依據。

要求主梁拱度矯正為（1.6-1.8）L/1000， 拱度處理達到要求后，將主梁腹板與下蓋板的角焊縫重新滿焊；焊滿后再用槽鋼及聯接板在主梁下蓋板上加固處理。

(6)實施焊接加固

對大型重載橋吊主梁采用焊接加固只能增加幾個毫米的上拱值，主要目的在于增加主梁截面慣性矩，保持火焰矯正恢復的上拱值。而防止因焊縫產生裂紋就顯得十分重要。焊接完后，松開所的千斤頂，檢測主梁旁彎及上拱度是否達到要求，做好記錄，確認后進行油漆的防護；結構全處理完后對主梁腹板進行探傷。

焊接技術要求為焊接烘烤要求達到 250℃時，保溫 2h，槽鋼與主梁及槽鋼與加固鋼板處均需除銹打磨，在焊接過程中嚴禁在原主梁上起弧，焊接過程是否預熱需計算 t8/5，焊接過程中，每一位焊工要求焊接電流，電弧電壓，焊接速度一致，以防止主梁產生扭曲。

維修后起重機其主梁上拱度達到國標要求，經過長期使用和檢測，上拱度穩定，效果較好，從而保證起重機安全運行。

[1]中華人民共和國質量監督檢查檢疫總局頒布.起重機械定期檢驗規則, TSG Q7015-2008.

[2]國家標準局.起重機械安全規程, GB6067—1985.