橋式起重機主梁變形的危害
主梁變形對橋式起重機整機性能產生的影響主要是
1.主梁變形影響小車車輪與軌道接觸,導致四個車輪不能同時與軌道接觸,出現受力不均產生啃軌現象影響小車運行;
2.主梁變形到一定程度時,小車軌道將會因變形而產生坡度,小車在運行時要克服爬坡阻力,制動后小車會有溜車現象;
3.主梁變形影響起重機行車輪運行機構,導致聯軸器偏斜角增大而磨損增加,導致齒斷,甚大車運行機構不能工作;
4.當發生嚴重下撓時,主梁下蓋板和腹板的拉應力達到金屬材料的屈服極限時,可能出現裂紋或脫焊,如果橋式起重機繼續頻繁工作,那么主梁可能報廢。
橋式起重機主梁變形的原因
1.設計及制造不合理
設計下料和焊接過程不規范,如設計時未按相關安全技術規范、標準進行設計,下料時未按規定的腹板拱度下料,鋼材規格尺寸不符合要求,另外由于焊接工藝差導致腹板有明顯的波浪變形,在使用過程中,腹板波浪變形由于受拉區轉向受壓區或鋼材質量不合格都會使主梁產生下撓。
2.主梁內應力的影響
主梁結構制造過程中的強制組裝,或由于焊接過程中的局部不均勻加熱,導致橋式起重機金屬結構的各部位存在著不同的拉、壓等應力即殘余內應力,當這些應力超過金屬的屈服極限的時候,橋架就會發生變形。
3.不合理的吊裝以及運輸
橋式起重機主梁是長大型結構件,剛度小彈性較大,在制造裝配過程中存在較大的內應力,一些不符合安全規范要求的操作可就能導致橋架結構的變形。
4.不合理的使用
橋式起重機的載荷能力是根據設計參數確定的,日常使用時經常超載,超工作級別使用及其它不合理的使用超過設計承載能力時,就會造成橋式起重機主梁的變形及損壞。
5.高溫及腐蝕環境對主梁的影響
當橋式起重機在高溫環境或有腐蝕性氣體的環境中工作時,會降低金屬材料的屈服強度,高溫環境條件下,還將產生溫度應力,這就增加了主梁變形的可能性。在高溫環境中工作的橋式起重機直接受高溫輻射部分應設隔熱板等,如主梁和起重橫梁,下翼緣板下應設有可靠的隔熱裝置。在腐蝕環境中工作的橋式起重機應做好金屬結構的防腐措施,盡量減少焊縫、表面損壞及劃痕。
橋式起重機主梁變形的修復方法
當橋式起重機主梁發生變形時我們應該對其做出修復。修復的方法主要有:火焰矯正法、預應力法、重復施焊法、切割法等。
1.火焰矯正法
火焰矯正法的原理是在主梁上局部加熱,使金屬結構的某些地方產生塑性變形,冷卻后由殘余的局部收縮應力達到矯正的目的。利用火焰矯正法進行矯正時應注意以下幾點:
1.1 加熱溫度應為700℃800℃,此時鋼板呈現桃紅色,加熱溫度不應過高或過低。此時金屬的屈服極限趨近于零,處于“熱碳鋼”狀態,矯正效果。
1.2 為了減小腹板的波浪度,加熱點應在隔板處。加熱點應避主梁開危險截面。經加熱矯正后烤點部位應力加大,因此危險截面的負荷應力也加大,容易使矯正變形失效。
1.3 同一位置不能重復加熱,不但效果不好,對金屬的金相組織也有損害。
1.4 主梁變形矯正后主梁應加固。因為矯正后主梁有很大的應力,再加上多年使用,金屬材料疲勞度增加,剛性不足。如不加固,不但矯正效果得不到保持,變形現象也會加重。一般加固的方法是在主梁跨度內下蓋板兩側用槽鋼做腹板,再加一層下蓋板,以增加主梁斷面。
火焰矯正法矯正效果較好、施工工藝也較為簡單、靈活性強、但是火焰矯正時,將主梁矯正部位頂起(使烤區受壓應力),這就增加了施工難度和技術要求;火焰矯正后仍需要再用槽鋼加固主粱,否則將產生更嚴重的塑性變形。一般情況下(除局部矯正硬彎外),不主張采用火焰矯正法。
2.預應力法
預應力法矯正主梁下撓是在主梁的下蓋板兩端通過固定支座,用預應力張拉多根鋼筋或鋼絲繩,使主梁受到一個彎矩(主梁上半部受拉應力,下半部受壓應力),在這彎矩作用下主梁恢復上拱。當主梁承受載荷作用時,工作壓力恰好和鋼筋預應力相反,這樣鋼筋預應力就可以抵消部分工作壓應力,從而提高了主梁的承載能力。
預應力法是一種主梁下撓矯正的有效方法,矯正后上拱值準確并且穩定,根據日常使用中的變化還可以隨時調整;矯正后主梁的強度和剛度將加強;矯正簡便可靠、容易準確控制、施工周期短、矯正成本低等。但是預應力法不適宜主梁的水平彎及局部變形,只適用于橋式起重機箱形主梁拱度下撓的矯正;矯正后的外形不美觀等。如果橋式起重機使用多年、長期滿負載工作、主梁剛性不足承載能力差、長期滿負載工作、工作環境惡劣等適合采用預應力法。