冷作工藝火焰矯正法在履帶起重機桅桿修復上的應用

牟江濤 楊慧杰 鄭亞輝 李旭

1 山東五征集團 山東日照 216800 2 湖南維爾力德科技有限公司 湖南長沙 410205

冷作工藝火焰矯正法在履帶起重機桅桿修復上的應用

牟江濤1楊慧杰2鄭亞輝2李旭2

1 山東五征集團 山東日照 216800 2 湖南維爾力德科技有限公司 湖南長沙 410205

大型履帶起重機主臂變幅普遍采用桅桿變幅形式,桅桿采用片狀A型架結構,由型鋼或高強鋼板焊接而成。桅桿作為連接臂架和主機的關鍵部件,在實際使用過程中承受很大的軸向力,一旦受到損傷,對桅桿產生局部變形,可能會引起整體失穩,導致重大事故。因此,桅桿受損后必須馬上進行修復。本文以某臺QUY350履帶起重機桅桿在實際使用過程中由于主臂拉板銷軸脫落造成桅桿受損為例,提出采用冷作工藝火焰矯正法并對其進行修復,實踐證明,修復后的桅桿滿足實際使用和安全性要求。

桅桿修復冷作工藝火焰矯正

隨著國內工程建設的開展,履帶起重機因其起重能力強、接地比壓小、可帶載行走等特點,得到了越來越廣泛的應用,尤其是大型履帶起重機。大型履帶起重機主臂變幅普遍采用桅桿變幅形式,在實際使用過程中,由于吊裝時的環境十分復雜,再加上人為因素,經常發生桅桿受損,嚴重時導致整車車毀人亡。本文某臺QUY350履帶起重機桅桿是在實際吊裝時,由于主臂拉板銷軸脫落,造成桅桿變形損壞、變幅鋼絲繩斷股損壞、變幅滑輪組滑輪破裂、桅桿單拉板變形及其他部件受損,通過對受損桅桿進行科學分析后,對其進行修復。

1 桅桿簡介

桅桿前端通過銷軸與轉臺前部相連,后端通過拉板與主臂相連,通過變幅滑輪組與轉臺尾部相連,起主臂變幅作用；采用片狀A型架結構,兩側為箱形,中間連有橫梁,其結構型式見圖1。

2 損壞情況分析

事故發生時,主臂拉板一側銷軸脫落,整個臂架突然向側方傾斜,桅桿在沖擊載荷的作用下造成損傷見圖2：桅桿頂部一側發生扭曲變形；根部連接橫梁部分發生扭曲變形。變形后的桅桿已不能滿足履帶起重機安全規程要求。

圖1 桅桿簡圖

3 修復過程

3.1 修復目標

保證桅桿承載能力滿足使用要求,性能不低于原先的新品；原桅桿的零部件補充齊全,滿足實際使用的功能要求；前端能夠和轉臺鉸耳配合連接,后端能和變幅滑輪組通過銷軸進行連接。

圖2 桅桿損壞情況

3.2 修復方案制定

對比各修復方案,見表1。

對實際受損進行分析,由于桅桿兩側主梁變形不大,最終決定現場修復,采用冷作工藝火焰矯正法進行矯正。

冷作工藝是將金屬板材型材管材,在基本不改變其斷面特征的情況下,加工成各種金屬結構制品的綜合工藝方法。火焰矯正是利用金屬局部加熱后所產生的塑性變形,抵消原有的變形,而達到矯正的目的。火焰矯正時,應對變形鋼材或構件纖維較長處的金屬,進行有規律的火焰集中加熱,并達到一定的溫度,使該部分金屬獲得不可逆的壓縮塑性變形。冷卻后,對周圍的材料產生拉應力,使變形得到矯正。經火焰局部加熱,產生塑性變形的部分金屬,冷卻后都趨于收縮,引起新的變形,這是火焰矯正的基本規律,以此可以確定變形的方向。

3.3 工藝規程

具體工藝如下：

(1)將桅桿變形位置切開進行應力釋放；

(2)對變形位置高強板材進行切割、校正、打磨；

(3)對變形一側加熱,在未變形一側施壓,校正軸向變形；

(4)對變形位置校正后重新焊接,增加加強板予以加強并修磨處理；

(5)自然冷卻后對桅桿變形量進行檢測,并通過逐步微調完成對桅桿的校正。

3.4 現場實施

根據指定的工藝規程,對桅桿進行現場修復,見圖3。

3.5 檢驗檢測

按照下列順序進行檢驗檢測：(1)焊縫檢測：焊后48小時后,對焊縫進行探傷,角焊縫進行100%磁粉檢測,通過探傷確認焊縫質量滿足要求；(2)對整體尺寸進行測量,保證桅桿主梁直線度和整體變形在原設計要求范圍內,確認各連接尺寸滿足要求；(3)根據履帶起重機結構試驗方法對修復后的桅桿承載能力進行試驗驗證。修復后的桅桿見圖4。

圖3 桅桿修復過程

圖4 修復后的桅桿圖

4 結論

本文對某臺QUY350桅桿進行修復進行了介紹,通過對實際受損情況進行分析,提出采用冷作工藝火焰矯正法進行修復,并對修復方法進行實際驗證,目前修復后的桅桿已使用一年時間,各項指標正常,表明了該修復方法的正確性。

1 QUY350履帶起重機備件手冊.

2 王愛珍. 冷作成形技術手冊. 機械工業出版社,2006.

3 潘立勝,劉建樹,談述龍. 冷作工工藝中的火焰矯正研究,科技經濟導刊,2016(4).

4 汪興科.對火焰矯正施工方法處理鋼結構焊接變形的分析研究,科學與財富,2014(3)：341-342.

5 履帶起重機安全規程(JG5055-94).中華人民共和國建設部,1995.

6 大型履帶起重機技術條件(JB5318-93). 中華人民共和國機械工業電子部,1991.

7 履帶起重機結構試驗方法(JGT 55-1999). 中華人民共和國建設部, 1999.

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1672-9323(2016)05-0031-02

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