橋式起重機(jī)主梁變形及修復(fù)方法

鄭偉彬

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院龍巖分院，福建 龍巖 364000）

橋式起重機(jī)主梁變形及修復(fù)方法

鄭偉彬

（福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院龍巖分院，福建 龍巖 364000）

伴隨機(jī)械制造業(yè)的不斷發(fā)展，橋式起重機(jī)已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)、冶金工業(yè)吊運(yùn)活動的重要基礎(chǔ)設(shè)備，其地位極為重要，尤其起重機(jī)的主梁，發(fā)揮著不可忽視的作用。為此，一旦起重機(jī)主梁出現(xiàn)了變形情況，生產(chǎn)工作將會受到嚴(yán)重的負(fù)面影響，甚至導(dǎo)致起重機(jī)無法正常的工作。因此，在橋式起重機(jī)運(yùn)行期間，確保其主梁不會出現(xiàn)變形極為重要。本文主要針對橋式起重機(jī)主梁變形情況展開深入的剖析，其目的在于找出有效的修復(fù)方法將其修復(fù)，旨在保證橋式起重機(jī)能夠正常的運(yùn)行。

主梁變形；橋式起重機(jī)；修復(fù)方法

近年來在機(jī)械制造業(yè)不斷發(fā)展的背景之下，橋式起重機(jī)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。其原因在于橋式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)較為簡單，具有較大的起重量，維修使用較為方便，使用中不占用地面作業(yè)面積等優(yōu)點(diǎn)。盡管橋式起重機(jī)有這些優(yōu)點(diǎn)存在，但是橋式起重機(jī)在應(yīng)用的過程中，其主梁常常出現(xiàn)變形的情況，一旦主梁變形起重機(jī)的正常運(yùn)行必將受到負(fù)面的影響。為此要確保主梁不出現(xiàn)變形的情況，便需要對橋式起重機(jī)進(jìn)行安全技術(shù)檢驗(yàn)與安全評估，從而為橋式起重機(jī)正常運(yùn)行提供有力的保障。

1　橋式起重機(jī)主梁變形的原因探究

首先受到主梁結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力的影響，橋式起重機(jī)的主梁會出變形的情況。主梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力在制造期間常常受到金屬構(gòu)件的影響，而強(qiáng)制組裝控制變形情況的出現(xiàn)，導(dǎo)致材料內(nèi)部出現(xiàn)了內(nèi)應(yīng)力，并且在應(yīng)用過程中該種內(nèi)應(yīng)力會致使起重機(jī)主梁變形。焊接制造工藝實(shí)施期間，由于加工工藝不良，其主梁內(nèi)部會有一定的內(nèi)應(yīng)力疊加出現(xiàn)，這便極易引發(fā)結(jié)構(gòu)材料出現(xiàn)塑性變形的情況，最終影響橋式起重機(jī)正常的運(yùn)行。這與葉斌在《橋式起重機(jī)主梁變形原因與修復(fù)方法》一文中的觀點(diǎn)有著相似之處。除此之外，伴隨起重機(jī)應(yīng)用時(shí)間的不斷延長，主梁內(nèi)部殘余應(yīng)力會漸漸消失，而焊接變形的逐漸增加，常常引發(fā)主梁出現(xiàn)變形的情況。其次橋式起重機(jī)不合理的修復(fù)與使用也會導(dǎo)致主梁出現(xiàn)變形的情況。如果修理人員不能充分的掌握金屬結(jié)構(gòu)加熱變形的規(guī)律，并且缺少防止主梁變形的措施，直接在主梁上實(shí)施焊接與氣割操作，這些都會直接的引起主梁變形問題的出現(xiàn)。尤其在給起重機(jī)增加司機(jī)室的改造時(shí)，不僅要改變了主梁的受力，還要在受力構(gòu)件上進(jìn)行焊接。

在起重機(jī)制造期間，在選用起重機(jī)的過程中，需要確保能夠長時(shí)間的滿足負(fù)荷方面的要求，一般設(shè)計(jì)考慮為額定載荷的80%，若不滿足其中的要求，就會引起起重機(jī)出現(xiàn)主梁變形的問題。另一方面使用人員素質(zhì)低，違規(guī)操作，或是安全保護(hù)裝置失效，超載吊運(yùn)成為常態(tài)，在起重機(jī)設(shè)計(jì)中也是考慮不到的，這些情況的出現(xiàn)也會導(dǎo)致主梁變形。

用戶對起重機(jī)選型不合理也會引起起重機(jī)主梁的變形。在采購起重機(jī)時(shí)往往只是考慮了額定起重量、跨度及起升高度這幾方面的情況下，選擇價(jià)格便宜的低工作強(qiáng)度的起重機(jī)。低工作強(qiáng)度的起重機(jī)在高強(qiáng)度的工況下工作，作為主要受力構(gòu)件的主梁往往難以承受，發(fā)生變形。在實(shí)際中就有發(fā)現(xiàn)用戶將普通吊鉤橋式起重機(jī)改造成抓斗橋式起重機(jī)，工作強(qiáng)度大大增加，造成主梁變形。

最后受到環(huán)境溫度的影響。橋式起重機(jī)的應(yīng)用通常會受到環(huán)境溫度的影響。一般起重機(jī)的設(shè)計(jì)工作溫度在150℃以下，如果用戶將一般的起重機(jī)長時(shí)間在高溫環(huán)境下使用，那么將會降低材料的屈服點(diǎn)，最終產(chǎn)生溫度應(yīng)力，產(chǎn)生蠕變。若溫度過高也會破壞金屬的金相組織。而高溫?zé)彷椛湟渤Ｒ鹬髁荷舷律w受熱不均勻情況的出現(xiàn)，同時(shí)受到溫度差異的影響，導(dǎo)致起重機(jī)主梁出現(xiàn)嚴(yán)重的變形情況。

2　橋式起重機(jī)主梁變形的修復(fù)方法分析

首先應(yīng)用預(yù)應(yīng)力發(fā)修復(fù)主梁變形問題。預(yù)應(yīng)力法的工作原理主要表現(xiàn)為：對主梁下?lián)线M(jìn)行修復(fù)，可以在通過裝設(shè)固定支座的方式，通過預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生對鋼絲繩實(shí)施一定的張拉作用，并且受到彎矩作用的影響[2]，主梁上拱會逐漸的恢復(fù)。在這一過程中需要注意的是裝設(shè)固定支座的過程中需要將其裝設(shè)在主梁下蓋板邊緣上。完成上述操作以后，需要待主梁受到荷載作用的影響之下，工作壓力所產(chǎn)生的方向與鋼材預(yù)應(yīng)力相背離，從而將某些工作壓應(yīng)力相互的抵消，最終提升主梁的負(fù)載能力。

實(shí)際上，預(yù)應(yīng)力的本質(zhì)在于主梁下?lián)闲迯?fù)。如今在眾多的工程實(shí)踐當(dāng)中，這種方法已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。該方法的優(yōu)點(diǎn)較多，例如在修復(fù)操作實(shí)施以后，上拱度值比較可靠，同時(shí)數(shù)值具有一定的精確性，并且將運(yùn)用變化作為依據(jù)能夠?qū)ζ湔归_相應(yīng)的調(diào)整；完成修復(fù)工作以后，橋式起重機(jī)的主梁強(qiáng)度會隨之提升，其剛度也會得到相應(yīng)的改善。除此之外，橋式起重機(jī)的主梁修復(fù)操作簡單，實(shí)施過程中也就比較經(jīng)濟(jì)，同時(shí)維修的周期也比較短，這在節(jié)省經(jīng)濟(jì)投入方面有著積極的意義。

但是，該種修復(fù)方法也存在一定的缺點(diǎn)，如該種方法應(yīng)用條件并不是無限的，在實(shí)施修復(fù)工作以后，主梁的美觀性無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求等。

其次為火焰矯正法。該種方法的工作原理主要為：通過對主梁局部加熱操作以后，金屬結(jié)構(gòu)的特定部位會逐漸出現(xiàn)塑性變形的情況，待完全冷卻以后，會借助剩余的收縮應(yīng)力去實(shí)現(xiàn)矯正的目標(biāo)。這與馬壯在《淺析橋式起重機(jī)主梁下?lián)显蚣靶迯?fù)方法》一文中的觀點(diǎn)有著相似之處。如果調(diào)控溫度達(dá)到了700～800范圍內(nèi)，那么鋼板會出現(xiàn)桃紅色的現(xiàn)象，這能夠防止加熱溫度出現(xiàn)不適的問題。那么在該種狀態(tài)下，金屬內(nèi)部的屈服極限便會降低，此時(shí)該種狀態(tài)屬于熱碳鋼的狀態(tài)，而該種矯正效果此時(shí)最為理想。在此之后，為了能夠有效的縮減小腹板波浪度，則需要將肋板位置設(shè)置為相應(yīng)的加熱點(diǎn)，這樣便能夠得到較好的修復(fù)結(jié)果。但是由于主梁中存在著一些無法避免的危險(xiǎn)截面，因此在加熱的過程中需要避開加熱點(diǎn)。加熱的順序也應(yīng)對稱，避免修復(fù)后，起重機(jī)重心發(fā)生改變。在實(shí)施矯正與加熱操作以后，需要適當(dāng)?shù)耐卣刮ｋU(xiǎn)截面的實(shí)際負(fù)荷應(yīng)力，如果不能做到該點(diǎn)，則很容易引起矯正變形不合理的問題出現(xiàn)。與此同時(shí)，需要避免多次對同一位置進(jìn)行加熱，這不僅不能夠確保矯正效果的提升，同時(shí)還會對金屬自身的金相組織產(chǎn)生損壞作用，這不利于橋式起重主梁變形矯正效果的提升。

最后，在完成主梁變形修復(fù)工作以后，還需要對主梁進(jìn)行相應(yīng)的加固。由于在實(shí)施矯正操作以后，其主梁中還存在較多的應(yīng)力，加之使用的時(shí)間過長，極有可能提升其使用的疲勞度，這與韓彬,單鑫鑫在《橋式起重機(jī)主梁變形及修復(fù)方法》一文中的觀點(diǎn)極為相似。那么很難適應(yīng)其剛性。如果沒有加固工作作支撐，不僅會制約矯正的整體效果，甚至?xí)哟笾髁旱淖冃纬潭龋焕谥髁鹤冃蔚男迯?fù)。

3　總結(jié)

現(xiàn)階段伴隨我國機(jī)械制造工業(yè)的不斷發(fā)展，橋式起重機(jī)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了一定的成效。但是橋式起重機(jī)在應(yīng)用的過程中，常常出現(xiàn)主梁變形的情況，而一旦發(fā)生主梁變形問題，起重機(jī)的正常運(yùn)行必將受到一定的影響。為此，找出有效的修復(fù)方法修復(fù)橋式起重機(jī)主梁變形問題極為重要。本文主要從兩個(gè)總要方面著手，第一方面探究了橋式起重機(jī)主梁變形的原因，第二方面分析了橋式起重機(jī)主梁變形的修復(fù)方法。通過分析明確，橋式起重機(jī)對于推動機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要性，同時(shí)也明確橋式起重機(jī)主梁變形所引發(fā)的危害。相關(guān)企業(yè)單位必須要給予該問題高度重視，在找出有效措施解決主梁變形問題基礎(chǔ)之上，確保橋式起重機(jī)能夠正常的運(yùn)行。

[1]葉斌.橋式起重機(jī)主梁變形原因與修復(fù)方法[J].科技致富向?qū)В?013,(5):05～45.

[2]俞楚勇.淺析橋式起重機(jī)主梁變形修復(fù)技術(shù)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011,(18):104～105.

[3]馬壯.淺析橋式起重機(jī)主梁下?lián)显蚣靶迯?fù)方法[J].時(shí)代報(bào)告（學(xué)術(shù)版），2013,(2):12～23.

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