桥式起重机主梁上翼缘板裂纹分析
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基于桥式起重机主梁裂纹缺陷原因及修复方案研究摘要:文章根据某桥式起重机缺陷状况,结合现场情况通过分析缺陷产生原因,提出了修复方案,消除了事故隐患,也为类似裂纹结构修复提供了参考。
关键词:桥式起重机;裂纹;检测;修复方案引言随着社会的发展,起重机械的应用范围越来越广也越来越普遍,为社会工业的发展起到了重要的支撑作用。
起重机械安全生产事故在我国发生的特种设备安全事故中占据的比例较高,人员的伤亡数量比例较大,且每年都有大幅的上升。
而桥门式起重机是我国数量最多应用范围最广的起重设备,在桥门式起重机安全生产事故中由于其金属结构原因引起的安全生产事故往往最普遍也最严重, 造成了生产机器设备的严重损毁和生产工人的重大伤亡以及重大的经济损失,需要生产主体单位以及国家安全管理部门重点进行安全管理。
所以, 对桥门式起重机金属结构原因引起的安全生产事故进行降低甚至消除就显得十分重要。
由于起重设备的特殊性,国家质检部门对起重机械实行强制监管, 即起重机械的制造安装需要国家质检部门按照特种设备安全技术规范的要求进行监督检验。
下文通过某大型钢厂桥式起重机近期在使用过程中,发现主梁端部靠近大车行走机构附近的下翼缘板有开裂现象,为了防止裂纹进一步扩展,经现场勘察检测,根据缺陷状况,结合现场情况通过分析缺陷产生原因,制定了修复方案。
1 现场检测情况分析截至到今天,很多人提出了很多不同的疲劳损伤理论。
通常我们认为零件疲劳发生的过程是由零件裂纹萌生、扩展以及最终断裂等组成的。
从工程应用的角度出发,把开始产生 0.1mm 长度疲劳裂纹的应力循环周次,作为裂纹萌生的孕育期。
下图就是常见的裂纹疲劳断裂的断口。
粗糙表面是最终的撕裂带,而光滑的贝壳纹是疲劳扩展区。
感谢电子显微镜的出现,人们可以清楚地洞察金属细微结构,不计其数的电子显微镜的观察指出,常见的裂纹起始存在三种主要类型的疲劳裂纹成核区域。
分别是驻留滑移带、晶粒间界和表面夹杂物。
还有一个不容忽视的现象,现在的金属材料很多都不同程度地存在各种非金属夹杂物,而且为了强化金属材料,工程师们往往使材料中形成第二相—强化相(如弥散状或大颗粒状的强化相)。
大型吊车梁裂纹分析及处理措施摘要:分析裂纹产生原因,优化吊车梁裂纹处理方法及步骤,保证大型吊车梁安全运行。
关键词:吊车梁;裂纹;处理1、引言本工程为莱钢大型炼钢厂钢水接收跨吊车梁裂纹处理工程,因本跨行车需给1#、2#、3#精炼炉输送钢水,负荷太大,本吊车梁腹板出现500mm长的不规则裂纹,存在重大安全隐患。
大型吊车梁裂纹出现在25m高空处,施工难度大,需要质量、安全双重保证。
2、裂纹出现的原因分析(1)、原有焊缝处存在焊接质量问题是腹板开裂主要原因:吊车梁制作过程中对此焊缝应力未及时放出,致使应力集中造成腹板开裂。
(2)、长期高负荷荷载是腹板开裂重要原因:由于本跨吊车梁长期处于高负荷运转状态,行车及钢水的运输长期对其造成很大的冲击力。
(3)、原有腹板存在质量缺陷是腹板开裂的隐蔽因素:腹板采用25mm钢板制作,钢材的内部质量可能存在部分隐患。
3、裂纹处理措施3.1、首先进行焊机等工具设置及脚手架搭设等准备工作。
3.2、在钢柱上焊接千斤顶支架,如下图所示。
3.3、如图所示,将现场做好的牛腿焊接到如图位置,行车梁下翼板与牛腿的上翼板必须顶紧。
然后焊接牛腿与钢柱连接的立焊缝。
焊接完成后开始对开裂焊缝进行处理。
3.4、在行车梁的裂缝的末端处用空心钻机钻上直径为20mm的止裂孔,以防止裂缝继续扩装。
3.5、经查看原设计图纸,已知吊车梁腹板为25mm厚板,焊缝高度要求为12mm,所以经过计算得出每侧焊缝需焊12道。
3.6、将行车梁焊缝分为如图所示的AB、BC、CD、DE四段焊缝,先将开裂口背面裂缝刨平清根,深度为腹板的2/3厚,焊接已清根部位,焊接顺序从BC-CD-DE,然后焊接BA段,由BC-CD-DE顺序连续焊接一直到止裂孔(不得断焊)。
3.7、在背面(西侧)焊接完成至少3层后,方可进行正面(东侧)清根至背面(西侧)焊缝,焊接顺序从BC-CD-DE,然后焊接BA段,由BC-CD-DE顺序连续焊接一直到止裂孔(不得断焊)。
关于起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理摘要:起重机属于物料搬运的机械,能够在一定范围内提升重物,或者水平搬运重物,多被应用于建筑工程当中。
在城市化的建设过程当中,高层建筑的数量呈现逐年上涨的趋势,对于起重机的需求也越来越大。
在使用的过程当中,起重机的主梁与端梁连接处焊缝经常会出现开裂的问题,需要针对起重机的结构进行分析,找出具体的开裂原因。
常见的起重机主要有两种类型,一种是桥式起重机,主要由主梁、端梁、栏杆、走台组成。
另一种则是双梁箱型桥式起重机,其端梁一般也会利用箱型结构。
无论是哪一种类型的起重机,都可能会出现连接焊缝开裂的问题。
因此,本文主要针对起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因以及处理措施进行分析与论述,意在处理好起重机存在的问题,确保工程的顺利进行,文章仅供参考。
关键词:起重机主梁和端梁、连接焊缝开裂、原因与措施分析引言一般情况下,很多相关工作人员都需要定期对机械设备进行点检,从大量的工程案例当中可以看出,连接处焊缝开裂是起重机使用期间较为常见的问题。
而一般情况下,都会进行补焊处理。
然而,由于起重机的应用频率很高,经过一段时间使用之后,会再次出现同样类型的问题,严重影响着生产施工的进度,还可能会引发重大的安全事故。
因此,对连接处焊缝开裂进行相关分析是十分必要的,该项工作需要得到足够的重视,通过合理的解决措施,降低起重机方面的施工风险,保护现场工作人员的人身安全,使得施工能够顺利进行。
1.连接处焊缝开裂原因分析上述内容当中提到,连接处焊缝开裂是十分常见的问题,因此,需要结合起重机的实际情况,分析焊缝开裂的原因,并尽快处理。
从设计方面来说,起重机需要在一侧端梁两端安装水平轮,在使用期间,起吊荷载时,起重机的主梁会出现一定的下绕变形,当卸载载荷时起重机主梁下绕又会回到原位。
在整个过程当中,主梁需要变形,而变形需要足够的空间。
如果两侧端梁都设置水平轮,就会挤压主梁的变形空间,这时桥架会出现应力,导致开裂问题。
起重机主梁与端梁连接处焊缝开裂原因分析与处理2250热轧板厂胡世恩摘 要通过对桥式起重机主、端梁连接弯板圆角处焊缝开裂原因分析,提出了相应的解决方案。
1 前言涟钢2250热轧板厂在日常点检中,发现成品钢卷库3号起重机主梁与端梁连接弯板与腹板之间圆角处焊缝出现裂纹,当时进行了补焊处理。
不久2号起重机又出现同样问题,经过检查,发现其它起重机均有类似问题。
因该批起重机均为在用设备,工作繁忙,如果不及时处理,轻则影响生产,严重的可能发生安全事故。
因此,必需分析出现裂纹的原因,并进行适当的处理和修复。
2 基本情况简介钢卷库共配置吊钩双梁桥式起重机7台,型号为QD45-33.5m-A7,用于成品钢卷吊运。
主梁为箱型结构,端梁分别制成两段,在厂家制造时两段端梁的一端各与一根主梁焊接相连,主梁端部高度与端梁相配,端部高度变截面之间用弯板连接,上盖板、弯板与端梁连接处分别用三角板加强;端梁另一端预钻螺孔,运到现场安装时用螺栓拼接成整个桥架;端梁与车轮通过台车组连接,见图1。
该批起重机于2009年制造并投入使用,2012年开始,主梁腹板端部与弯板圆角处焊缝相继出现开裂现象,开裂部位见图2。
3 开裂原因分析从现场情况看,不同起重机的焊缝开裂起源于弯板水平部分与圆弧过渡处,然后沿圆弧发展,基本特征相同,区别只是裂缝长度和开裂程度不同,有的已形成为肉眼可见裂纹,有的还处在微裂纹状态。
可见,开裂原因可排除焊接质量缺陷,应认为是此处应力过大,超过了焊缝承载能力。
3.1 载荷状况分析图3为桥架端梁受力简图,主梁和端梁连接承受的载荷有:a. 主梁自重、吊重及小车自重等固定载荷和移动载荷在跨端车轮上产生的支持力F h,此载荷使主梁和端梁连接处受到:a)剪切,主要由主梁腹板梁端承受,大小等于F h。
b)弯矩M=F h×L,由主梁腹板承受。
L-车轮受力点到圆弧板垂直面的水平距离,图中L=650 mm。
1.上盖板;2.端梁;3.腹板;4.弯板;5.下盖板;6.台车组图1 主梁与端梁连接示意图图2 焊缝开裂部位图3 主梁与端梁连接受力简图b. 机构起(制)动时产生的水平惯性力P h (图3未标出),这个力在主梁和端梁连接处产生水平面内的转矩。
桥门式起重机裂纹分析及检验注意事项摘要:近来,随着我国工业化改革的不断突破,工业化进程也有了非常大的进展,在工业化进程中,起重机扮演着一个很重要的“角色”。
在各种重要工业生产等工作中,起重机的使用范围较广,作用也比较突出,发挥着巨大作用,是一个不可缺失的工业器材。
因此,为了能掌握并熟练地运用起重机使其便利于工作,促进各项工作的顺利进行,推动我国工业进一步发展壮大,有关于这项器材的各部分研究便成了很重要的讨论话题。
桥门式起重机是一个重点讨论对象,许多的企业都会定时定期对其进行各种专业化的分析检测的处理,通过各种测试来掌握其各方面性能,以保证工作进行过程的绝对安全,防患于未然。
但是,在检测过程中,会有许多不同的因素影响检测结果,导致检测效率降低或出现错误等情况的发生,这是大家都不愿意看到的。
为了减少这种失误,本文针对此工作提出一点在分析检测过程中的注意事项,希望能够为提升这项工作的安全、精准、快速做出一点贡献,为之后的发展奠定基础。
关键词:桥、门式;裂纹分析;检验引言:目前在工业生产中,起重机的利用率较高,能够在很大程度上降低技术工作人员的工作强度,提高工业生产效率,而桥门式起重机是各种起重机里面运用最为广泛的。
作为一种工业器材,它的结构比较复杂,操作起来也需要一定的技术,对于技术人员的能力有较高的要求。
除此之外,同时它的使用安全问题也十分值得关注,为了避免安全事故发生造成的悲剧,国家也在使用方面提出了严格的法律法规,关注到每个细节,切实保障工人的生命安全。
一、桥门式起重机相关介绍桥式、门式起重机是比较常见的桥架类型的起重机,这两种起重机被广泛运用于工地、码头等各个领域。
桥式起重机需要被横着架在车间、仓库等地方,并且需要在空中进行物品吊运,这种起重机一般包括桥架、小车、小车运行机构、轨道等部件,需要具备一定的专业知识与较强的耐心才能够较好地对机器进行支配[1]。
门式起重机又被叫做龙门吊,与桥式起重机的结构类似,它的金属结构像门形框架,承载主梁下安装两条支脚,可以直接在地面的轨道上行走,主梁两端可以具有外伸悬臂梁。
桥式起重机常见故障分析及处理⽅法汇总桥式起重机常见故障分析及处理⽅法桥式起重机也叫⾏车,在运⾏过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃道及⼩车的不等⾼、打滑。
其中造成啃道的原因是多⽅⾯的,且啃道的形式是多样的。
啃道轻者影响起重机的寿命,重者会造成严重的伤亡事故,因此特种设备管理⼈员对于啃道要引起⾜够的重视。
造成啃道的主要原因是安装时产⽣不符合要求误差的、不均匀摩擦及⼤车传动系统中零件磨损过⼤、键连接间隙过⼤造成制动不同步。
避免起重机发⽣啃道的机械故障,在检查过程中要认真、细致地找出啃道的原因,并采取相应的措施。
⼩车车轮的不等⾼是起重机运⾏中的极不安全的因素,⼩车的不等⾼使⼩车在运⾏中⼀个车轮悬空或轮压太⼩可能引起⼩车车体的震动。
造成⼩车车轮不等⾼的因素是由多⽅原因引起的,但是主要原因是安装误差不符合要⽰求及⼩车设计本⾝重量不均匀,因此对⼩车不等⾼的故障要全⾯分析,把⼩车不等⾼的问题解决好。
⼤体我觉得起重机在运⾏过程中由于轨道不清洁、⾏车⼯启动过猛、⼩车轨道不平、车轮出现椭圆、主动轮之间的轮压不等的原因使得⼩车产⽣打滑环象,这就要求特种设备管理⼈员和检修⼈员在检查过程中⼀定要认真仔佃,发现问题要及时解决,避免产⽣⼩车打滑的现象。
我们车间10T的⾏车常见的故障:(1)10t双梁桥式起重机,其电源指⽰灯亮,操纵联动台指⽰灯亮,但却不能启动。
经维修⼈员到现场检查,发现从司机室到⾛台的安全门没有关上。
当维修⼈员将安全门关好后,起重机的⼀切操作正常,这就是⼀种假故障。
在起重机的安全保护中,对舱⼝门、司机室门和检修门上均有⼀个门开关,当起重机司机或维修⼈员到到起重机上检修时,必须打开舱⼝门到起重机⾛台上,或打开检修门到起重机轨道梁上,这是打开的门上电器开关的常闭触点断开,电⽓箱的主接触器释放,进⽽切断起重机电源,使起重机⽆法启动。
同时这种保护使检修⼈员免桥架上⼩车滑线带电的威胁,也可防⽌他⼈启动开车伤及检修⼈员。
现代制造技术与装备1362020第7期 总第284期随着社会经济的不断发展,新型起重机层出不穷,起重机种类呈现多种多样的特点。
其中,桥门式起重机较为普及,运用范围广泛,如可架设在车间上空、料场上空等。
虽然相对于其他起重机而言,门式起重机有很多优势,但其在实际使用中裂纹问题较为突出,若不加以及时处理,容易导致发生严重的事故。
因此,分析桥门式起重机裂纹及相关检验事项具有重要的现实意义。
1 起重机裂纹相关分析1.1 门式起重机常见的裂纹分析门式起重机裂纹出现的部位可知,门式起重机常见的裂纹主要集中在支腿和主梁的衔接部位。
究其原因,可明确其相关因素为:一是与支腿和主梁的连接形式有关;二是受应力循环特性影响;三是与结构件的最大应力有相关性。
在门式起重机大车两边端梁运行不同步的情况下,容易产生交变应力,如多次的反向行走或者多次的正向行走等。
在大车运行过程中,若是在二支腿柔性和刚性未达到相应标准的情况下进行反复启动,会产生较大的应力,对主梁和支腿二者连接的位置造成负面影响,为起重机裂纹的产生埋下了隐患。
另外,设计环节若采用的材料不合格或者实际设计缺乏科学性与合理性也会出现裂纹问题,如易发生支腿与上横梁联结螺栓出现断裂的问题。
即便在此过程中螺栓没有出现断裂的现象,也会提高裂纹出现的概率。
在起升机构的反复工作过程中,负载对主梁产生应力,也会导致主梁腹板出现裂纹。
1.2 桥式起重机的常见的裂纹从桥式起重机裂纹发生区域来看,它主要出现在主梁与端梁的连接处。
其中,在此位置的主梁腹板与下翼板焊接处发生裂纹的几率较高。
究其原因可知,在桥式起重机起升过程中,此部位的主梁在端部截面往往会发生改变,且此种变化比较显著,加大了应力集中问题出现的概率。
此外,在大车两边端梁运行不同步的情况下,若是多次出现扭矩现象,也可能会引发裂纹问题。
通常,此种裂纹被称为疲劳裂纹[1]。
1.3 因为腐蚀形成的裂纹总结桥门式起重机裂纹成因可知,有部分起重机裂纹是由构件材料受到腐蚀而造成的。
桥式起重机常见故障原因分析及预防措施桥式起重机是重要的起重机械之一,在工业生产中占有重要地位。
然而,桥式起重机也存在着一些常见的故障,如何预防和解决这些故障对于保证桥式起重机的正常运作和安全生产具有重要意义。
本文就桥式起重机常见故障原因分析及预防措施进行详细阐述。
一、轨道故障轨道的平整度和平行度对于桥式起重机的正常运作具有非常重要的影响。
通常,由于轨道安装不当,轨道的接头断裂等原因,轨道在使用过程中会出现偏移、位移、破裂等故障。
预防的措施通常为:在安装过程中对轨道的安装位置进行精细调整,使其能够保持平整度和平行度;定期对轨道进行维修和检查,及时消除轨道上的损坏和杂物。
二、电气故障桥式起重机中使用的电气元件和配件极其复杂,如果在使用过程中电气系统出现故障,将会对起重机的正常运作造成严重影响。
常见的电气故障有:接触不良、漏电、烧毁等。
预防的措施为:定期检查电气系统的各种元件和用户接口的连接情况,及时发现并处理故障;制定严格的维护措施和使用规定,保证电气设备不受损坏。
三、驱动器故障桥式起重机中驱动器故障比较常见,例如马达损坏、制动器失效、同步控制器失灵等。
驱动器的失效会导致桥式起重机无法正常运作,这对于生产和安全造成潜在的威胁。
为了预防驱动器故障,应该在安装过程中注重质量,选用品质可靠的驱动设备;定期检查驱动器的运行状态,及时处理驱动器故障;加强操作人员的培训,提高其知识和技能。
四、结构故障桥式起重机的结构部分承载着重要的重量,如果在使用过程中出现故障,将会对安全带来严重威胁。
结构故障的表现为:破损、变形、裂纹。
预防措施为:在安装过程中确保各个部分的连接牢固可靠;定期进行检查和维护,及时发现和处理故障。
总结:桥式起重机常见故障原因有轨道故障、电气故障、驱动器故障以及结构故障。
在使用过程中要引起足够的重视,注重每个环节的细节,定期维护和检查设备的各个部分。
只有这样,才能有效降低桥式起重机故障的概率,保障安全生产。
桥式起重机大车走行钢轨断裂故障分析和处理桥式起重机是工业生产中常见的重型机械设备之一。
由于其重量大,常常需要在大型施工现场使用,如钢铁厂、矿山等。
然而,在使用中,会出现各种各样的故障,其中之一就是大车走行钢轨断裂故障。
针对此类问题,需要进行分析和处理,以保障设备安全运行。
一、故障现象钢钳起重机大车走行钢轨断裂故障是一种常见而严重的机械故障。
故障现象主要表现为下面几方面。
1. 大车运行时出现瞬时或连续震动。
2. 钢轨出现变形或者裂纹。
3. 大车不能保持平稳的运行状态,频繁跳跃或者左右摇晃。
4. 大车在长时间运行后硬件减损加剧,轮胎与钢轨的磨损残数明显。
二、故障原因在钢钳起重机大车走行钢轨断裂故障的问题分析过程中,故障原因主要归纳为以下一些方面。
1. 钢轨过于老化或者使用时间太长,已经达到了设计寿命,没有强度保证,出现钢轨本身损坏的情况。
2.钢轨的铺设方式不合理,没有保证桥式起重机在荷载下稳定性和耐久性。
比如斜率过高,缆绳和钢轨连接处不平整,连接处钢筋不够稳定等问题。
3. 大车轮胎压力不合理或者车轮数量不足,导致荷载分布不均匀。
这种情况会导致车轮与钢轨间接触面积小,加剧钢轨的磨损,同时也会导致车轮变形。
4. 钢轨锚固不牢固导致的钢轨轨道移动。
锚固方法不合理,在重大风雨或者荷载变化下,锚固力过小导致故障。
5. 缺乏车辆保养保管,车辆使用很长时间,零部件斑位都已经磨损,这会导致车架形变,车身部位出现肘子,加剧钢轨的磨损。
三、故障分析针对钢钳起重机大车走行钢轨断裂故障进行深入的分析,并结合故障现象、故障原因,可以得到以下一些结论。
1. 工作环境不好,这种机器设备的工作环境都比较险恶,缺乏足够的工作平台、工具和环境,这些都是钢钳起重机大车走行钢轨故障频发的重要原因之一。
2. 技术水平不够,缺乏足够的维修技术,导致故障难以及时排除和定位。
3. 设备保养不够,车辆长时间使用而不进行保养和检修,损坏掉了一些零部件,导致设备运行时更容易出故障。
桥式起重机主梁受拉翼缘板对接焊缝缺陷分析周超,李向东,蒋铁流(江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏南京 210036)[摘要]本文列举了桥式起重机受拉翼缘板对接焊缝的一类典型缺陷检验案例,从设计规范和产品标准角度评估了该类缺陷对起重机主梁结构的影响,并采用理论和数值计算的方法对受拉翼缘板对接焊缝进行了受力分析。
结果表明,缺陷位置为截面应力最大点也是最危险点。
最后提出了避免出现该类缺陷的预防措施。
[关键词]桥式起重机;受拉翼缘;对接焊缝;表面缺陷[中图分类号]TH215 [文献标识码]A [文章编号]1001-554X(2020)08-0037-03Defects analysis of butt weld of main girder’s tension flange plate for bridge craneZHOU Chao,LI Xiang-dong,JIANG Tie-liu桥式起重机的主梁是主要受力构件,起到将吊载重力传递到厂房基础的作用。
大部分桥式起重机的主梁是箱型结构,由上下翼缘板、腹板和内部肋板组焊而成。
当起重机跨度较大,标准板材的长度不能满足要求时,往往需要将板材拼接,由此产生了对接焊缝。
依据主梁的受力特点和梁结构的特性,桥式起重机主梁上翼缘板受压应力作用,下翼缘板受拉应力作用,因此桥式起重机主梁受拉翼缘板就是指下翼缘板,也称下盖板。
江苏省特检院是起重机型式试验和安全评估机构,在检验工作中经常发现对接焊缝的一类缺陷,就是在焊缝两端位置存在表面裂纹、焊瘤、未填满等,除此之外的焊缝主体质量符合要求。
检验人员向制造厂家提出这些问题时,他们有时并不理解,认为那么一点局部缺陷对起重机结构整体质量影响不大。
本文列举检验中发现的类似缺陷,从标准要求和结构受力分析两方面来阐述这类缺陷是不允许存在的,并提出了预防措施,给相关制造人员提供参考,以期减少结构安全隐患。
1 受拉翼缘板对接焊缝的缺陷案例图1显示的对接焊缝缺陷是对1台刚刚制造安装完成的桥式起重机进行安全评估时发现的。
桥式起重机常见故障及排除方法桥式起重机在使用过程中,机械零件、部件、电气控制和液压系统的元器件,不可避免地遵循磨损规律出现有形磨损,并引发故障。
导致同一故障的原因可能不是一一对应的关系.因此要对故障进行认真分析,准确地查找真正的故障原因,并且采取相应的消除故障的方法来排除之,从而恢复故障点的技术性能.桥式起重机的零件、部件、电气设备和金属结构常见故障及排除方法分别列于表1、表2、表3、表4、表5中.表1桥式起重机故障及排除(零件部件)表2 桥式起重机故障及排除(部件部分)表3桥式起重机故障及排除(电气设备部分)表4 桥式起重机故障及排除办法(控制及线路部分)表5 桥式起重机故障排除(金属结构部分)八)门式起重机常见故障及排除办法门式起重机大多用于漏天场地。
由于工作条件较差及其它原因。
相对于桥式起重机而言,其产生故障的机率较大.反过来讲,机器设备不论设计得多么可靠,制造得多么精密,安装架设得多么合理,实用维护得多么周到,故障只能减少,而不会杜绝。
机器设备如人一样,天长日久总会出毛病,但要找出病因,不要采取无所谓的态度。
出现了故障,如不及时发现和排除,就会造成严重后果.门式起重机故障时人们从长期使用维护实践中总结出来的.它不仅分析了各种故障产生的原因,而且也掌握了排除和预防故障的方法要领。
门式起重机常见故障与排除方法见如下列表:1。
主要零部件的故障及排除方法见表4—2—27;2.电器的故障及排除方法见表4-2-28;3.控制线路的故障及排除方法见表4—2—29.表4-2-27主要零部件的故障及排除方法表4-2—29 控制线路的故障及其排除方法1.合上保护盘上的刀闸开关时,控制电路的熔断器烧毁2.当控制器转动后,过电流继电器动作3。
主接触器合上后,引入线的熔断器烧毁4。
终点开关动作而对应的电动机不断电5.电源切断后,接触器不掉闸6。
发电机不激磁1。
控制电路有一相接地1.过电流继电器的整定值不符合要求2。
桥式起重机主梁上翼缘板裂纹分析
摘要:分析某管桩制造企业桥式起重机主梁上翼缘板裂纹产生的原因为跨中起重作业频繁、应力集中,同时轨道接头部位也处于跨中,在轮压作用下,上翼缘板受交变剪切应力作用,材料疲劳开裂。
同时提出切实可行的修复要点,为管桩制造企业起重机安全作业具有重要的意义。
关键词:桥式起重机;上翼缘板;疲劳裂纹;交变剪切应力
概论
近期笔者在某管桩制造企业离心机车间起重机定检是发现该起重机上翼缘板出现裂纹,笔者当即通知该企业停止使用,并根据该企业作业特性及起重机上翼缘板受力、轨道布置等情况对裂纹的成因进行分析,提出了修复要点及注意事项,对管桩制造企业起重机安全作业具有重要的意义。
1.起重机情况和裂纹描述
1.1 现场起重机情况
该台型号为QD7.5+7.5-21.5A6的偏轨箱形梁桥式起重机自2005年06月起用于该管桩企业离心机车间吊运管桩,其工作级别为A6级,实际作业特点是作业频繁,满载率高,繁忙时连续24小时作业,实际使用等级达到A7级,而且小车轨道接口正处于跨中,此处正是第三道管道模离心机的位置。
1.2 主梁上翼缘板裂纹描述
现场发现在两根主梁小车运行轨道接头部位上翼缘板均有开裂(如图1),南侧主梁上翼缘板横向裂纹2个,裂纹长度为45mm和35mm、纵向裂纹2个,裂纹长度为50mm和60mm;北侧主梁上翼缘板横向裂纹2个,裂纹长度为70mm 和30mm;南侧主梁上翼缘板裂纹向外侧延伸至主梁外侧腹板,裂纹长度为200mm左右。
主梁上供度符合要求,主梁下翼缘板情况良好。
图1
2.主梁上翼缘板裂纹成因分析和修复要点
2.1上翼缘板开裂点受力分析
该起重机主梁受自重载荷、额定载荷、起升动载荷(动载系数取1.2)、惯性载荷、偏斜运行侧向力、半偏轨引起的主梁扭转载荷等载荷作用,其最大弯矩在
跨中,根据其主梁内力在跨中对主梁点①、②、③(如图2)形成的复合应力折算数据如下:①点:箱形梁上翼缘板受轮压引起的双向弯曲作用时,验算点的折算应力为95.8Mpa;②点:箱形梁下翼缘板边缘折算应力为104.5 Mpa;③点:箱形梁下翼缘板纵向焊缝折算应力为118.3 Mpa;
图2
对于Q235-B材料许用应力【σ】=235/1.34=176Mpa,①、②、③点的折算应力都小于其材料许用应力,且上翼缘板①点折算应力小于下翼缘板②点和③点处的折算应力,但上翼缘板出现裂纹而下翼缘板边和纵向焊缝都完好无裂纹,可以看出主梁整体设计和材质并不是上翼缘板裂纹的成因。
2.2 裂纹成因分析
对于偏轨箱形梁式桥式起重机疲劳裂纹一般发生在跨中附近的焊缝及焊缝附近母材上及车轮下方或者上方焊缝连接处及热影响区因为存在较大交变应力和应力集中;而该起重机上翼缘板裂纹正好出现在跨中轨道接缝处(如图1),轨道下方无垫板。
因此轮压作用引起的剪应力交变是裂纹萌生的主要原因,而应力集中和高循环次数是裂纹扩展的主要原因:(1)按照弹塑性接触理论,该起重机的起升载荷与移动小车自重构成移动载荷由小车通过轮子与轨道接触将移动载荷传递给轨道;轨道又通过与承轨梁的接触将轮压以分布载荷的形式传递给上翼缘板;一般而言轮压作用下的应力场在沿轨道方向的进行衰减,然而在轨道接头处,车轮的每一次快速驶过等效于一个快速的动态冲击载荷,区段内板的应力场呈现高频次的交变,应力的交变循环,在焊接热影响区形成一条材质劣化带由于最大剪应力经常达到屈服限,当加于金属上的应力超过其弹性极限后,在微观上致使材料不断劣化构成最初裂纹源。
(2)同时根据该企业作业频繁,满载率高的特性外加其主要作业区间正好是跨中,即疲劳裂纹产生后在相当大应力幅值的交变应力作用下达到一定的循环次数后不断扩展,由微小裂纹扩大为宏观裂缝。
2.3 修复要点
根据该起重机上翼缘板裂纹成因和扩展机理及该管桩企业的作业特性提出以下修复要点:
①因为该起重机上翼缘板裂纹为疲劳裂纹不得补焊,应将原有裂纹板挖去后重新补板;
②原有轨道接头处处在跨中且为作业频发区,应将小车轨道重新排布接头避开此区域;
③原有小车轨道接头处应用连接板的形式螺栓连接,减少交变剪切应力。
3.结束语和建议
笔者发现并分析为该管桩制造企业起重机上翼缘板裂纹为疲劳裂纹并提出了相应的修复要点,同时建议该企业在日后的生产中应定期对该起重机进行外观检查,如发现新的裂纹应及时报告和处理,以确保起重作业安全。
参考文献:
[1] GB/T 3811-2008《起重机设计规范》.
[2]董达善石来德《起重机承轨梁水平裂纹成因》同济大学学报2001年12期.
[3]GB/T 14405-2011《通用桥式起重机》.
[4]GB 500172003《钢结构设计规范》.。