修复桥式、门式起重机主梁下挠方法的探讨

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2012年 12月 修复桥式 、门式起重机主梁下挠方法的探讨 59修复桥式、门式起重机主梁下挠方法的探讨危国安(江西森泰药业有限公司，江西 鹰潭 335000)摘 要 ：技术革新是转变经济发展方式的重要内容。本文就桥式起重机主、副梁存在下挠 17 mm的重大缺陷，经过国内领先的新技术预应力张拉器修复桥式起重机主副梁下挠故障后，使起重机主副梁恢复上拱度 22 mm，完全符合国家技术规范要求 ，大车啃轨及小车爬坡溜车现象消除，为企业解决了设备上的重大技术难题 ，使面临报废的桥式起重机起死回生，既节约更新资金 ，又保证了生产的正常运行。

关键词 ：桥式 门式起重机主梁 火焰矫正法 预应力张拉器矫正法1.修复桥式、门式起重机主梁下挠的必要性起重机主梁是主要受力部件，为了保证使用 ，主梁常依靠-定的几何形状来满足强度、刚性和稳定性的T～要求。桥式起重机在空载时主梁跨中应有 F (0。

1Lk/U9-1.4)的上拱度(式中 L 为主梁跨度)，但是起重机在使用过程中，常因超载，热辐射的影响以及修理的不合理等因素造成主梁上拱度消失 J。从某市起重机械厂对该厂出厂产品进行调查测试的 106台桥吊的情况来看，结果是使用 1年后上拱消失 2J0%，2-5年上拱消失 30% ～50%，使用 5-10年上拱消失 60%以上，1O年以上几乎全部消失，并产生下挠现象，严重影响安全生产。主梁上拱 度的消失实质上 就是金属结 构变形 。这会引起大小车运行机构的故障，造成车轮歪斜跨度尺寸误差增大 ，小车轨距发生变化而影响小车安全平稳运行，严重时发生大小车啃道”现象。

主梁严重下挠会产生水平旁弯腰板波浪增加，起重机在负载情况下失去稳定，甚至在主梁受力恶化情况下，腹板下部和下盖板之间焊缝会产生较大裂纹 j。

如某钢厂 1台起重机主梁下挠严重，长期未加重视，后来发现小车啃道”，经检验发现主梁下部(下盖板和腹板)产生很长的裂纹。如不及时发现，很可能导致严重事故。

2.目前在我国对修复主梁下挠的常用方法2.1 火焰矫正法在金属表面局部加热，使加热 区周围冷金属的压缩而不能任意膨胀，从而产生压缩性变形；当加热区冷却时，发生金属冷缩，同时由于冷缩拉力 ，也使周围金属产生相应的变形，于是达到矫正主梁上拱或侧弯曲的目的 J。

利用火焰矫正法修复主梁的主要工艺过程与施工步骤如下：(1)准确地测量出主梁下挠、水平测量尺寸，以及两主梁的水平偏差。要求在主梁的全长 内多测点测量 ，并画出主梁垂直与水平变形图，以便选择加热区的位置和加热区的密度和加热温度等。

(2)加热区的形状与尺寸范围，在每-个加热区范围内，应合理选择加热面积和形状，图 1所示 ，为-节形主梁矫正下挠的典型加热区，在梁的底盖上为带状加热区，其面积为 b×B；在相应的两侧腹板上，是凸对称的三角形加热区，三角形底为 b、高为 h。在矫正主U 梁下挠时，加热区尺寸范围是：b60-100 m，h≤-g-。

图 1 节形主梁矫正下挠的典型加热区60 江 西 化 工 2012年第4期(3)加热点的布置：加热点的数量及其在主梁上的布置。根据主梁下挠情况而定，加热点越是靠近主梁的跨中，矫正效果越显著。为了避免矫正应力和工作应力的最大值迭加，加热点应在跨中2 m以外为宜；为获得主梁上拱曲线的平滑，加热点应等距离的均布于主梁，间隔距离可选择1.5-2 m。

(4)加热操作：加热以前应将吊车两端互相找平，如现场条件可能，在中间用千斤顶加力以增加矫正效果。加热火焰采用氧 -乙炔中性火焰。加热温度(钢板温)在 700-850℃之间，温度控制视矫正效果而定。

每个加热点的加热速度应快，可由2个人同时操作两套加热枪烤，先烤底板，在画定的加热区内，加热到P700C后迅速移到两侧三角区，由两人同时烤，加热温度不高于800℃←止加热后用浇水冷却的办法急剧收缩。冷却后卸掉千斤顶，并测量上拱量。经过火焰矫正的吊车主梁，由于热应力的影响，工作可靠性降低，因此，矫正后的主梁应在主梁的下盖板处用槽钢加固。

2.2 预应力张拉器矫正法预应力张拉器法是在主梁下盖板下安装过渡板，在过渡板上安装滑轮组件及张拉组件，通过调节螺杆螺母，于是主梁中性轴产生偏心压力，从而使主梁上拱，预应力张拉器是利用螺旋传动来实现以较小的转矩产生较大的轴向拉力。

P.--O)I1.主梁；2.滑轮组件；3.钢绞线：4.张拉组件图2 预应力张拉器示意图每-根主梁所需张拉力N可由下式计算：fN Jr，(kN·m)Il式中：f为梁的总矫正量；fl为张拉器具有10 kN拉力时，主梁无载荷时的上拱量。

fl硒ILl(2L-L-)式中：I为预应力张拉器钢绞线到主梁截面中性轴的垂直距离(ram)；L。为张拉器跨长(舢 )；E为主梁弹性模数(kg/mm)；L为主梁跨度(mm)。

矫正量 f的确定：FYf式中：Y为主梁矫正前跨中的下挠值(mm)； 为主梁矫正后要求达到的上拱值(mm)；由于张拉器预应力的作用，所以-般取CI./2000。

预应力张拉器强度的验算按下式进行：6： N<[61- Ti式中：6为预应力张拉器最大应力(MPa)；N为最大张拉力(kN·m)F为每根钢绞线的截面积(cm )；i1为钢绞线根数；[6]为材料中的许用应力(MPa)。

3.利用预应力张拉器修复桥吊主梁上拱度效果显著鹰潭磷肥厂普钙车间 1台跨度为 l6.5 m、5 t抓斗桥式起重机 ，由于主、副梁下挠 17 mm，使大车行走啃轨，小车爬坡溜车无法正常运行。通过 自制的预应力张拉器，将其安装在桥式起重机主、副梁下平面腹板上通过调节螺杆张紧装置，使起重机主副梁恢复上拱度22 mm。经市起重机监察检测机构派员到现场实测完全符合 国家技术规范要求，大车啃轨及小车爬坡溜车现象消除。为该厂解决了设备上的重大技术难题，保证了生产正常运行，节约更新资金47万元。

4.结束语通过修复桥式起重机主梁下挠实践证明，预应力张拉器法与火焰矫正法相比具有以下优点：(1)修复时起重机梁架保持原位，不落车，不占地；(2)张拉工艺好，工作量小，施工方便；(3)设备停机时间短(不超过24 h)，修复费用低，修复彻底可靠；(4)张拉器体积孝重量轻，除能修复起重机主梁下挠变形外，还能增加其结构的强度、刚度和承载力；(5)主梁修复后的使用过程中，如预应力松驰，可调节张拉器以维持张拉效果。