论述起重机主梁上拱度检验

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2013年第3期 特 种 设 备 安 全 技 术 ·45·论述起重机主梁上拱度检验于小伟摘 要 本文主要结合作者多年的工作 经验 总结简要 的谈-下起重机主梁上拱度 的检测标准。

随着国内工程机械行业的发展，-些大企业对起重机的质量检测 ，特别是安全方面的检测需求越来越大.起重机主梁检测就是其中重要的-项。强度、刚度、稳定性是起重机主梁的几个主要性能指标 ，而其上拱度的检测又是起重机主梁这几个主要性能指标综合反映，也是影响起重机使用情况及其使用寿命的关键因素。特别是对于钢铁厂等长期在高温、多粉尘等恶劣的环境下使用的起重机，使用中由于各种因素引起主梁上拱度的变化 ，常产生下挠变形 ，容易 出现大车 啃轨、小车爬坡溜车、起重量下降等故障现象，甚至发生事故危及安全，严重影响企业的正常生产。值得引起使用单位和检验单位的高度注意。

l 起重机载荷试 验是在起重机验 收检验时为了验证其整体和各部件(主要指主梁)承载能力的-种常见手段，其主要方法是在空载试车合格后 ，进行额定起重量的试验(额定载荷试验)，以检验其主梁的静刚度，即抗弹性变形的能力.再进行 1.25倍额定载荷的静负荷试验 ，以检验主梁抗塑性变形 的能力。最后 ，进行 1.1倍额定载荷的动负荷试验，以检验各机构的运行可靠性。对于新安装、大修、改造的起重机，在投入使用前验收检验时。均应进行载荷试验。在起重机空载试验时，要求检测主梁的原始上拱度 ，在额定载荷实验和静载荷试验过程中.要求检测起重机主梁的上拱度变化值 ，以验证其主梁的承载能力。假设：若有 1台新安装的双梁桥式起重机，工作级别为A6，跨度 S28.5m，额定起重量 Q.则其载荷试验中主梁上拱度检测实测数据应在表 1的范围内。

表 1 上拱度检测理论数据表空载试验 额定载荷试验 静载试验载荷量 0 0 Q 1.25Q标准规定 ≥0.9s/1ooo ≤1.4s/1ooo ≤s/80o ≥o.7s/1ooo检测数据 mm ≥25.65 ≤39.9 ≤36.625 ≥l9.95收稿 日期：2013-00-00(1)若空载试验时，主梁上拱度刚好达到 0.9S/1000，实测数据为25.65mm，在额定载荷试验中，静刚度 (静态刚度是指主梁由于额定起升载荷和小车自重在跨 中引起的垂直静挠度 )刚好是 S/800，实测数据为36.625mm。以上数据是假定在空载时上拱度标准的下限值和静态刚度允许的最大值，按照检验规程，是符合检验标准要求的。但是 ，根据上面的假设可以看出，这台符合安全性能标准的新安装起重机，在正常的工作条件下 ，主梁会产生 35.625mm的弹性变形 ，同时会出现 9.975mm的下挠度 (125.65-35.625hnm9.975mm)。

该起重机的主梁金属结构的刚度太小，抵抗弹性变形的能力差。起重机的载荷状态是时刻变化的，其主梁各处的应力状况也是时刻变化的。主梁的弹性变形越大，主梁内各金属单元体的微观变形也越大。主梁金属结构的疲劳强度与起重机的工作级别、结构材料、接头连接形式 、结构最大应力、及应力的循环特征有关，如果起重机工作频繁，且经常处于满载下工作，在焊接接头等地方经常发生疲劳裂纹。如果主梁的刚度不好，其焊接接头和应力最大处在交变应力的作用下产生疲劳裂纹的几率越大。所以。该起重机静态刚度虽已达到标准的最低要求，而实际上是难以满足生产使用的要求。

(2)若空载试验时，主梁上拱度是 1.4S/1000，实测数据为 39.9mm，在静载试验后 ，起重机的主梁上拱度刚好为 0.7S/1000，实测数据为 19.95ram。以上数据是假定空载上拱度的上限值和静载试验后上拱度的下限值的情况下，没有超出标准允许范围，是合格产品。但该起重机的变形量很大，其永久变形达到0.7S/1000，实测数据为 19.95mm，其主梁承受外载荷作用时抵抗变形及破坏的能力明显不足，即其主梁强度不够。这样的主梁，即便是在良好的使用条件下，其强度和可靠性也不足以保证使用周期内的安全性能.不可能达到起重机正常的设计寿命要求的。

2 推荐使用的经验标准，通过对各种跨度、起重量和各种级别的起重机载荷试验及大量上拱度实测数· 46· 特 种 设 备 安 全 技 术 2013年第3期RFID技术在特种设备检验与监管中的应用赵世洋 j长.志伟特种设备安全是国家公共安全保障体系的重要组成部分 ，直接关系到国家全利益、经济和社会发展 ，在对外维护国家的声誉.对内保护人民降和交通运输安全及生态环境安全 .保护消费者和企业的利益 ，起到- 个屏障和调控 的作用 ，是保 国安民”、促进 对外开放”、维护国际交往新次序”的有力保障。

特种设备安全追踪与溯源难度大，而最近几年备受关注的 RFID技术的出现对于特种设备管理系统化、标准化、专业化、共同化、现代化的形成具有重要的意义。当前我国特种设备(电梯、锅炉、压力容器、起重机械等)种类繁多，数量大，分布范围广，检验与监管难度很大.这就给我们的工作提出了新的要求。我们所目前正在开发基于 RFID技术的特种设备检验检测与监管辅助系统，利用软硬件平台，实现特种设备的科学化高效化的现踌验与现赤管。

收稿 日期 ：2013-O0-O0该系统基于射频识别(RFID)技术 ，使用手持式数据读写器通过射频信号 自动识别 RFID电子标签并获取相关数据 。采用 RFID电子铭牌识别特种设备 ，在RFID电子铭牌 内部存储该台特种设备 的原始信息资料、检验、维修改造记录等等，用户随时可以对这些资料进行监控 、查询和管理 ，由特种设备的电子信息化管理和实时设备追踪来实现对特种设备的安全管理。系统研究的核心成果为电子标签和可复用 、易扩展的公哈务体系.适用于特种设备现踌验检测与监管。这里我们巧妙地把特种设备编号的唯-性与电子标签编码 的唯-性相融合 ，从而达到准确唯-识别的目的。

目前我国的特种设备检验检测机构普遍面临同-工作困境。就是设备爆炸性增长.而检验人员的数量无法满足在这种增长量下的检验工作要求。而检验人员现踌验中占据最大工作量的就是现踌验记录的填写，这个工作非常繁琐 ，而且耗时较多，而我们 目前研发的这套系统就很好地解决了这个问题。下面我把系据的总结发现，对于各正规厂家生产 的、经过了安全性能监督检验的起重机，在额定载荷试验中，其弹性变形量-般是不超过 20mm的。在静载荷试验后 ，起重机主梁产生永久 (塑性 )变形量-般不超过 2-3mm。因此 ，载荷试验 中，对于起重机主梁刚度和强度 的测试应注意几点 ：(1)在额定载荷试验 中，起重机的弹性变形不可太大，应该留有适当余量的上拱度，在 1.25倍载荷下，跨中的上拱度也应该大于等于0 mm，即在静载试验时，起重机主梁至少不应该有下挠度，这样才能保证主梁的刚度和使用寿命的要求。

(2)在静载试验后，起重机的永久(塑性)变形总量应该不大于0.2S/1000，而且重复 3次后不得再有永久变形。即静载试验前后，起重机主粱上拱度的变化量应有-个变化的范围值，而不是-个不小于值。对于文中所述起重机，其额定载荷试验时，主梁弹性变形量应不大于25.65ram：而在静载荷试验后，其永久变形量应不大于 56mm。通过对大量起重机验收检验时载荷试验检测数据的总结 .以上经验检测标准在实际检验检测中非常有用，故推荐大家使用。

3 结束语载荷试验对新安装、大修的起重机的安全性能检验而言 .具有很重要的作用 ，以上假设分析虽然是建立在现行标准的极限值的条件下进行的，但对我们认识起重机主梁的承载能力有很大的帮助。因此 ，在贯彻标准的同时还应灵活运用它 ，而要从长期 的实践中不断的总结。归纳出合适的上拱度判断标准。以便达到检测的目的，并确保安全的需要。