桥式起重机主梁挠度检测与矫正方法
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桥式起重机箱形主梁下挠的修复与加固我公司l0T×16.5m电动桥式起重机是公司炼钢生产中的主要设备,在高温、多尘、重载(有过超载使用情况)工作条件下使用了多年,主梁下挠,作业中常出现大车啃轨,小车爬坡、溜车现象,严重影响安全生产,只得降低吨位使用。
如果更换一台l0T起重机,需投资四十余万元,而且订货、运输与安装周期长,影响正常生产,因此决定在这次大修时对该吊车主梁进行修复。
一、起重机主梁下挠行修复方法的选用目前,修复桥式起重机主梁下挠,国内外通常采用火焰矫正法进行修复。
日本和苏联都采用火焰矫正法。
我国另有预应力筋张拉法和用预应力张拉器修复主梁下挠的方法。
根据该吊车使用情况和预检情况,主梁下挠主要在跨中偏滑线的一边,即在电炉上方的位置上,主梁下挠为局部严重下挠。
用预应力张拉法和用预应力张拉器是在起重机主梁下端安装预应力张拉系统,通过预应力筋或张拉器产生均匀同步张拉力恢复主梁的上拱。
此法解决避部下挠较为困难,仍然要结合火焰矫正法使用。
据此情况,我们选用火焰矫正法进行修复。
为了对修复对主梁进行加固,增加强度和刚度,提高其承载能力,在火焰矫正修复主梁下挠后,再在主梁下盖板下面焊两根槽钢和附加钢板。
二、修前准备工作1、火焰矫正后主梁加固方法的选用目前,国内外桥式起重机主梁下挠火焰矫正后的加固形式基本上有六种形式。
苏联采用在主梁下盖板下面焊一块附加钢板,用断续焊缝从跨中向两端焊。
这种加固形式惯性矩增加不太,材料消耗多。
我国目前主要采用以下三种加固形式。
采用这几种加固形式,经估算使断面惯性矩增加45-60%,而增加重量不到10%,它能够增加动力刚性,改善内力分布,工艺性也较好。
图1c的形式主要用在两腹板波浪度严重超差时,所以选用b的形式。
2、设计预制加固槽钢如附图所示。
图号为:Q4—8941。
3、由于炼钢生产和周围环境的原因,决定将吊车卸下,放在地面用钢锭模支起一定高度并基本调平进行修理。
这样,在修理中安全方便。
在用桥、门式起重机主梁检测的合格判定与变形修复上海铁道科技2021年第1期在用赫,门式起重相主梁植测的合格判定与变形修复杨敏俐上海铁路局技术中心及检测结果的合格判定对上拱度检测不合格的主梁提出确舞盔.关键词起重机主梁检测合格判定变形修复在用桥,门式起重机平安技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容.根据GB/T14405—1993(通用桥式起重机1和GB/T14406—1993(通用门式起重机?的规定:主梁跨中上拱度F=S(0.9—1.4)/1000(其中S为起重机跨度).且最大拱度应控制在跨度中部的S/IO范围内.在起重机投入使用后,由于主梁结构内应力的影响,超负荷及不合理使用,高温工作环境的影响,设计和制造工艺的影响,起重机不合理的吊运,存放和安装,不合理的修理等原因,导致主梁上拱度的减少.根据实际检测数据显示,一般起重机新出厂的上拱度为S/1000,使用一年后上拱度值减少20%,使用2~5年减少30%一50%,使用5年减少60%以上,使用10年以上拱度全部消失.然后开始下挠.关于起重机主梁下挠到什么程度不允许使用,目前国家标准尚无明确规定.因此检验在用桥门式起重机主梁时应特别重视.1桥门式起重机主梁上拱度检测方法目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法.1.1拉钢丝法将qb0.49~0.52mm的细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的150N的弹簧秤相接.测量跨中S/10范围内筋板与主梁间的距离h.主梁的上拱度为F=H—h一△.△Ⅱ预应力法〞,〞重复施焊法〞,〞切割法〞及〞局部切垫法〞等,具体采用什么方法,要看情况而定.只有掌握各种方法的特点,适用范嗣等才能正确,合删地选择矫正方案,取得较为理想的主梁修复效果.3.1火焰矫正法火焰矫正法是利用金属冷缩热胀的特性,在主梁低部烤火,使主梁恢复上拱度.加热采用的气焊乙炔焰,将主梁底部三角形加热区(腹板的下半部及下盖板)加热到700~800%(钢板呈暗红色至暗樱桃红色),以此同时将主粱往上顶(见图1),这时,加热区的金属处于热塑性状态,金属不能自由膨胀,反而受到周闻冷金属的压缩.在随后的冷却中,每个小加热区的金属都要冷缩,在冷缩的过程中热金属过去它周围的冷金属,并使它们互相靠近,而使主梁上拱.图1火焰矫正的原理加热区的面积在下盖板是个长方形,如图2,其值为Bxb;B一加热区的长度(下盖板的宽度),b-加热区的宽度.通常取b=80~l20mm,对下挠值大或盖板厚度大的主梁取大值.在腹板上加热区为两个三角形,i角形底为b,高度为h,通常取h=(1/4~I/3)H,H为腹板的高度.下盖板腹板图2加热区面积加热区的数量和其在主梁上的布置,是依主梁的下挠程度而定.加热区的位置越靠近跨中,矫正效果越显着,但为避免矫正应力与工作应力的重叠,加热区应布置在跨中3m以外,为防止矫正应力和焊接应力的叠加,加热区应隔开大的加劲板,而最好位于腹板波浪凸起局部,这样可在恢复上拱度的同时矫正腹板的波浪.翘度缺乏时加热悬臂腹板上侧三角形区及上盖板矩形区.假设主梁下挠均匀,加热区可对称布置,如图3所示.图3加热区分布在用桥,门式起重机主梁检测的合格判定与变形修复113加热区一般为双数,从4~l2个按需要选取.如果主梁下挠不均匀可在下挠突出的部位多加几个烤火区或适当加大加热区的面积.加热区确定后,应在下盖板和腹板上划线编号.加热时应按一定的顺序进行,可先烤1,2,3,4四火,待冷却后测量拱度恢复情况,然后再决定是否烤5,6,7,8火,或作某些修改,以免拱量过大.此法灵活性大,可以矫正桥架结构的各种错综复杂的变形.如主梁上拱度,主梁及端梁水平弯曲,主梁腹板波浪变形,桥架对角线超差变形等.缺点是操作复杂,技术要求高,工期较长,费用高.3.2预应力钢筋张拉法预应力法修复主梁下挠的原理是,在主梁的下盖板两端通过固定支座,用预应力张拉多根钢筋或钢丝绳,使主梁受到一个弯矩(主梁上半部受拉应力,下半部受压应力),在这弯矩作用下主梁恢复上拱(工装结构见图4).当主梁承受载荷作用时,工作压力恰好和钢筋预应力相反,这样钢筋预应力就可以抵消局部工作压应力,从而提高了主梁的负载能力.i量__il{l—}%适{瞒/.撒紧图4预应力法工装结柯预应力法是一种主梁下挠修复的有效方法,它具有以下优点:修复后上拱值准确而稳定,根据运用中的变化还可以随时调整;修复后主梁的强度和刚度能得到加强;矫正工艺简单,周期短,费用低等.但它有以下缺乏:只适用于桥f门)式起重机箱形主梁拱度下挠的矫正,不适宜主梁的水平弯及局部变形,门式起重机悬臂的翘度矫正等不能采用;矫正后的外形不美观等.起重机有如下情况时,采用预应力法最为适合:运用多年的起重机;主梁刚性缺乏,承载能力差;起重机长期满负载工作;工作环境恶劣等.3.3重复施焊法重复施焊法的原理是,将主梁焊缝用大电流重复施焊的方法,用产生的焊接变形来矫正原变形.如须增加主梁的拱度时,在主梁的下盖板与腹板的两条角焊缝重复施焊.由于焊缝冷却收缩,产生的应力使上拱增大.如须减小水平旁弯时,在凸面腹板与上下盖板的两条角焊缝重复施焊,就可以减小水平旁弯.施焊的电流,重复施焊的长度,要根据矫正的程度而定.防止超过,再反向矫正.实践证明,这种修复方法最优,准确有效,变形平滑,又不会带来外观缺陷.这种方法用于拱翘值的修复,水平旁弯的矫正及桥式起重机两片主梁同一截面上下差偏大的矫正等更具有实用,经济,简单,质好,速快等优点.但对主梁某处有硬弯,长期使用后主梁刚性缺乏有较大变形等不适用.4结论对在用桥门式起重机进行定期检验时,如果在检测主梁上拱度时发现上拱度为负值(即出现下挠),那么应根据其空载下挠的程度对照表2判定,如到达表2的推荐值,那么需做额定载荷试验进一步判定.做额定载荷时,下挠达表3推荐值时,应进行修复.假设大于应修界限那么应报废.假设现场无条件做额定载荷试验时,那么按表4进行修复判定.用额定载荷做静负荷试验来决定应修界限并进行在用桥门式起重机上拱度的合格,修复判定,是比拟合理且比拟简便的.对主梁变形后修复方法的选用,应先根据需修复主梁的具体情况作全面认真的分析,再决定采取哪种方案或是将几种方案结合使用,以到达用最短的周期,最低的费用完成主梁变形修复并取得最正确效果的目的.责任编辑:万宝安来稿时间:2021一】一22(上接第107页)击穿后的电流可通过分压器形成回路,从而保护其他设备和人员的平安.(4)当被试电缆较短,电容量较小,单节电抗器串入回路也不能满足频率控制范围要求时,可串人补偿电容.4结束语对交联电缆进行直流耐压试验不能有效发现其绝缘缺陷,并且还有一定危害性,因此宜采用交流耐压的试验方法.用变频串联谐振的方法对交联电缆进行交流耐压试验能很好地模拟运行工况,并且试验装置的体积,重量和所需要的电源容量远低于采用传统的试验变压器,可大大减轻现场的工作量.在试验前通过频率估算来选择电抗器及补偿电容器的联结方式,能很好地指导现场试验,有利于减轻现场工作量和发现问题.随着变频串联谐振装置越来越多的现场运用,我们会更多地累积经验,将该装置更多地运用到铁路中的大型变压器,断路器特别是高电压等级长距离交联电缆的工频交流耐压试验当中,更好地利用这项技术为铁路供电系统效劳.责任编辑:宋飞来稿时间:2021—02—10。
1桥式起重机主梁下挠的危害对桥式起重机来说,它的主梁是它的关键部件。
主梁下挠会严重影响起重机的安全运行,不仅会使小车产生“溜车”现象,还会改变大车驱动机构各零件在垂直方向上的位置,使各传动轴的同心度发生变化,齿轮联轴器的齿轮啮合状态变坏,电机动力消耗增加。
如果不及时修复或报废,就有可能造成严重的设备和人身事故。
2主梁修复方法主梁修复方法包括火焰矫正法、预应力法、重复施焊法、切割法等。
火焰矫正法施工工艺较为简单、灵活性强、效果较好,在实际中被广泛应用。
3火焰矫正法修复主梁的原理主梁材质一般为Q235B钢板,其机械性能δs和t之间的关系如图1所示。
当t=700~800℃时,δs变化最大,数值也比较低。
当把下盖板局部加热到700~800℃时,下盖板的加热部位即将达到热塑状态。
这时只需加少许压力,就能使下盖板产生较大的永久变形。
用垫板把主梁从中间支起,使主梁两端道轮悬空,在其自重作用下,下盖板将受到压缩而产生变形。
当温度降下来后,压缩变形在局部加热的部位被保留,从而使下盖板缩短,便会产生主梁上拱。
这便是火焰矫正法修复主梁的原理。
4火焰矫正法操作步骤这次所修复的是金工车间15/3吨双梁桥式起重机的主梁,其跨度L k=22.5m,工作级别为中级箱形结构主梁。
同时,它的下挠已严重影响工作。
4.1测量主梁下挠的大小测量前先用吊车去掉主梁上的小车,以消除小车自重对下挠的影响。
测量装置由挂线架、等高垫铁、支承架和一个重15公斤的重锤组成。
先在主梁轨道上每隔2.25m 确定一个测点,全程共有9个测点。
测量时用钢板尺在各测点处测量钢丝到轨道的距离。
它与等高垫块高度之差,即主梁在此测点处的挠度f。
4.2主梁上拱度的确定根据我国机械工业部颁布的起重机制造技术标准,主梁上拱度要求为:F=0.9Lk/1000~1.4L k/1000,L k为起重机跨度。
现取L k/1000=22500/1000=22.5mm,而主梁上各点的上拱度按下面的公式进行计算(以主梁上一端点为坐标原点)。
桥式起重机主梁挠度检测与矫正方法一、桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0。
9-1.4)/1000.且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内.目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法.下面分别介绍这几种方法。
1、拉钢丝法拉钢丝法要求3名检测人员必须到起重机的主梁上,用φ0.5mm细钢丝,一头固定于主梁的一端,钢丝通过上盖板上的等高块,另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性。
仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而对单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度就无法检测了。
2、吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素有:小车行走轮半径差和轨道踏面形状误差,以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值也就不准确了。
3、磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根φ0.5mm的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定在一个0.5kg的重锤上,在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
公式如下:主梁跨中拱度值=跨中标高—1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,结果是负值时为下挠.利用此法可检测各种型式的起重机主梁拱度,且方法简捷,结果准确,省时省力。
桥式起重机主梁下挠变形的测量技术与方法李晓玲【摘要】Combined with practical work, this article introduces several measurement methods of the measurement of crane girder downwarping deformation in detail: wire measurement method, water level (transit) method, laser automatic quashed simple measuring method, total station measuring method and simple measuring method, etc. At the same time, the applicability and shortcomings of the methods are analyzed. A new method to test the electric single-girder crane girder downwarping deformation is proposed, and its feasibility is analyzed. It has practical significance for studying the measurement of the crane girder downwarping deformation.%本文结合实际工作,详细介绍了在测量起重机主梁下挠变形中所用到的几种测量方法:拉钢丝测量法、水准仪(经纬仪)测量法、激光自动扫平仪测量法、全站仪测量法以及简易测量法等。
同时总结、分析了各种方法的适用性和不足之处,提出了一种自创的检验电动单梁起重机主梁下挠变形的新方法,并分析比较了其可行性。
对研究测量起重机主梁下挠变形方法具有实际意义。
前言双梁桥式起重机主梁下挠和车轮啃轨是修理工作中的两大难题,主梁下挠影响起重机的正常使用,本文就下挠的原因、影响进行了阐述,总结对比了两种修复主梁下挠的方法,即火焰矫正法和预应力矫正法。
据用户反应大部分起重机主梁在使用过程中出现拱度减小或者下挠,一般来说,主梁下挠就需要修复,严重下挠时(空载0.66L/1000,满载1.5L/1000)需要大修,大部分受其使用年限和工作温度过高等原因的影响,我厂成功利用火焰矫正及焊接加固为攀企轧钢厂9#吊车等(吊车跨度19.5米,额定起重量16吨,起升高度10米,小车跨距2米,室内作业)恢复拱度,方法可行,效果明显。
一.影响主梁下挠的原因影响箱形主梁下挠的原因是多方面的,有制造、使用的原因,也有运输、安装的原因,可归纳为以下几点:1.主梁结构内应力的影响箱形结构是一种焊接结构,由于焊接过程中局部加热造成焊缝及其附近加热区金属的收缩,产生了残余应力。
箱形主梁六条角焊缝引起的焊接内应力如下图所示,即上下盖板焊缝附近为拉应力,中间为压应力;又由于主梁内部筋板焊缝的应力叠加,腹板压应力区域中心下移。
由于焊接产生的残余应力和工作应力叠加,结构的局部应力可能超过屈服极限导致局部的塑性变形,从而使整个主梁产生严重变形。
另一方面,由于自然时效使梁结构中的残余应力在使用的过程中逐渐消失,主梁也会出现变形,这些变形就是主梁上拱减小或下挠的原因。
2.腹板波浪的影响箱形主梁腹板波浪较大时,主梁下挠变形以后,腹板波浪由于受拉区向受压区集中,也就是靠近下盖板的腹板波浪展平而靠近上盖板的腹板波峰增大。
腹板波浪变迁的过程也就是主梁下挠变形的过程。
3.超载使用的影响桥式起重机经常超载或者不合理使用,是主梁产生下挠的主要原因之一。
实践证明,起重机产生下挠的主要原因是长时间静力超载。
所以在使用上要防止起重机长时间悬吊超重货物,同时也要注意当起重机不工作时也应把小车开到跨端处。
4.走台、上盖板的气割、焊接对主梁下挠的影响在主梁上盖板上加热(气割、气焊)会使主梁下挠,在走台上加热,会使主梁向内旁弯,所以要尽量避免在主梁金属结构上气割和焊接。
桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
1.1 拉钢丝法拉钢丝法要求三名检测人员必须爬到起重机的主梁上,使φ0.5mm细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性,仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而不适合单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测。
1.2 吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素是:小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值便不准确了。
1.3 磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根0.5m的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定于一个0.5kg的重锤。
在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
即主梁跨中拱度值=跨中标高值-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,反之为下挠。
利用此法可检测各种型式起重机主梁拱度,方法简捷,结果准确,省时省力。
在用桥、门式起重机主梁检测的合格判定与变形修复上海铁道科技2009年第1期在用赫,门式起重相主梁植测的合格判定与变形修复杨敏俐上海铁路局技术中心及检测结果的合格判定对上拱度检测不合格的主梁提出确舞盔.关键词起重机主梁检测合格判定变形修复在用桥,门式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容.根据GB/T14405—1993(通用桥式起重机1和GB/T14406—1993(通用门式起重机》的规定:主梁跨中上拱度F=S(0.9—1.4)/1000(其中S为起重机跨度).且最大拱度应控制在跨度中部的S/IO范围内.在起重机投入使用后,由于主梁结构内应力的影响,超负荷及不合理使用,高温工作环境的影响,设计和制造工艺的影响,起重机不合理的吊运,存放和安装,不合理的修理等原因,导致主梁上拱度的减少.根据实际检测数据显示,一般起重机新出厂的上拱度为S/1000,使用一年后上拱度值减少20%,使用2~5年减少30%一50%,使用5年减少60%以上,使用10年以上拱度全部消失.然后开始下挠.关于起重机主梁下挠到什么程度不允许使用,目前国家标准尚无明确规定.因此检验在用桥门式起重机主梁时应特别重视.1桥门式起重机主梁上拱度检测方法目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法.1.1拉钢丝法将qb0.49~0.52mm的细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的150N 的弹簧秤相接.测量跨中S/10范围内筋板与主梁间的距离h.主梁的上拱度为F=H—h一△.△为钢丝自重影响修正值. (见表1)此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性,仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而不适合单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测.袁1钢丝下垂修正值起重l6519522525528531534.5机跨105135l6192225283l34度(m11O13l551852l524527530.5335钢丝下垂修正152********Ol214值0rtm)1.2吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值.然后计算出其拱度值.这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果.影Ⅱ向测量精度的因素是:小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值便不准确了.1.3磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根长0.5m的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定于一个5N的重锤.在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上.然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值.即主梁跨中拱度值=跨中标高值一1/2f较高端跨端标高值+较底端跨端标高值).钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,反之为下挠.利用此法可检测各种型式起重机主梁拱度,方法简捷,结果准确,省时省力.2在用桥门式起重机上拱度的合格判定虽然国家标准对在用的桥门式起重机上拱度合格无明确的规定,但是,GB6067—1985~起重机械安全规程》明确规定了起重机金属结构的报废标准第四条规定:”主要受力构件因产生塑性变形,使工作机构不能正常地安全运行时,如不能修复,应报废.对于一般桥式起重机,当小车处于跨中,并且在额定载荷下,主梁跨中的下挠值在水平线下,达到跨度112在用桥,门式起重机主梁检测的合格判定与变形修复的1/700时,如小能修复,眦报睃.”_义根据GB381l一1983{起重机没计规范》【fl对电动,双梁桥式起重机(包括『J式起重机和装卸侨)静念刚性的规定:”当满载小车(或电动葫芦)位于跨中时,主梁(丰桁架)fl:l干额定起升载简和小乍(或电动胡芦)白重在跨中引起的垂直静挠度Y,应满足下述要求::】作级别为A5或A5以下的起匝机,Y≤S/700;作级别为A6的起重机,Y≤S/800;作级别为A7,A8的起霞机Y≤s/1000;”(其中S为起重机的跨度).假设起重机在小车车跨中时,起吊额定载荷时静态0性均达到设计规定的上限值,则对于【作级圳A5或以下的起蘑机,当主梁下挠到S/700一Y= S/700一S/700:0,【i土就是主梁空载无上拱或一现下挠时,即进行额定载荷试验来判断时达到应修界限.对于一I:作级别为A6的起重机,当主梁下挠到S/700一Y=S/700一S/700=0,即应进行额定载荷酞验求划断是否达到应修界限.对于作级别为A7,A8的起晕机,主梁下挠到5/700~Y=5/700一S/1000=3S/7000时,即应进行额定城荷试验束判断是否达到应修界限.表1.表2空载下挠应散额定栽荷试验的推荐值,跨瞍(m)lO5135l651952252552853l5A5(mil1)OO0O0O00A6(mm)2025303.54,0455.O55A7,A8Lmm)45557O809.51O5120130当小车位于跨中,额定载荷下主梁跨r}j的下挠值达到线下跨度的1/900~1/700时(J作级别A3A5取大值,工作级别A5~A8取小值,见表2o应该判定其拱度不合恪,需进行修复;如额定载茼试验时其下挠篮达到水平线直跨度的l/700时,已不能修复,则血判定报废.袁3额定栽荷时下挠(水平线以下)应修界限跨瞍(m)1O5l35165l95225255285315A5(S/700,tn1m)l5l923528323654I45A6及以I(S/900)(mm)l21518522252853235如果愉验现场无条件做额定载荷试验,或者对于起重量小丁20t的起重机,叮以空载时主梁下挠S/I500作为应修界限.(见表3)列_于上作级别A5~A8的起重机,建议按~<S/1500掌握,即卒钱时下挠小于并接近表3的值作为应修界限.表4空载下挠应修界限堕一一LI!jLj—F挠值(mm)79l11}13I15117I19i213桥,门式起重机主梁变形的修复方法:目前,主梁变形的修复方法有”火焰矫正法”,”预应力法”,”重复施焊法”,”切割法”及”局部切垫法”等,具体采用什么方法,要看情况而定.只有掌握各种方法的特点,适用范嗣等才能正确,合删地选择矫正方案,取得较为理想的主梁修复效果.3.1火焰矫正法火焰矫正法是利用金属冷缩热胀的特性,在主梁低部烤火,使主梁恢复上拱度.加热采用的气焊乙炔焰,将主梁底部三角形加热区(腹板的下半部及下盖板)加热到700~800% (钢板呈暗红色至暗樱桃红色),以此同时将主粱往上顶(见图1),这时,加热区的金属处于热塑性状态,金属不能自由膨胀,反而受到周闻冷金属的压缩.在随后的冷却中,每个小加热区的金属都要冷缩,在冷缩的过程中热金属过去它周围的冷金属,并使它们互相靠近,而使主梁上拱.图1火焰矫正的原理加热区的面积在下盖板是个长方形,如图2,其值为Bxb;B一加热区的长度(下盖板的宽度),b-加热区的宽度.通常取b=80~l20mm,对下挠值大或盖板厚度大的主梁取大值.在腹板上加热区为两个三角形,i角形底为b,高度为h,通常取h=(1/4~I/3)H,H为腹板的高度.下盖板腹板图2加热区面积加热区的数量和其在主梁上的布置,是依主梁的下挠程度而定.加热区的位置越靠近跨中,矫正效果越显着,但为避免矫正应力与工作应力的重叠,加热区应布置在跨中3m以外,为避免矫正应力和焊接应力的叠加,加热区应隔开大的加劲板,而最好位于腹板波浪凸起部分,这样可在恢复上拱度的同时矫正腹板的波浪.翘度不足时加热悬臂腹板上侧三角形区及上盖板矩形区.若主梁下挠均匀,加热区可对称布置,如图3所示.图3加热区分布在用桥,门式起重机主梁检测的合格判定与变形修复113加热区一般为双数,从4~l2个按需要选取.如果主梁下挠不均匀可在下挠突出的部位多加几个烤火区或适当加大加热区的面积.加热区确定后,应在下盖板和腹板上划线编号.加热时应按一定的顺序进行,可先烤1,2,3,4四火,待冷却后测量拱度恢复情况,然后再决定是否烤5,6,7,8火,或作某些修改,以免拱量过大.此法灵活性大,可以矫正桥架结构的各种错综复杂的变形.如主梁上拱度,主梁及端梁水平弯曲,主梁腹板波浪变形,桥架对角线超差变形等.缺点是操作复杂,技术要求高,工期较长,费用高.3.2预应力钢筋张拉法预应力法修复主梁下挠的原理是,在主梁的下盖板两端通过固定支座,用预应力张拉多根钢筋或钢丝绳,使主梁受到一个弯矩(主梁上半部受拉应力,下半部受压应力),在这弯矩作用下主梁恢复上拱(工装结构见图4).当主梁承受载荷作用时,工作压力恰好和钢筋预应力相反,这样钢筋预应力就可以抵消部分工作压应力,从而提高了主梁的负载能力.i量__il{l—}%适{瞒/.撒紧图4预应力法工装结柯预应力法是一种主梁下挠修复的有效方法,它具有以下优点:修复后上拱值准确而稳定,根据运用中的变化还可以随时调整;修复后主梁的强度和刚度能得到加强;矫正工艺简单,周期短,费用低等.但它有以下不足:只适用于桥f门)式起重机箱形主梁拱度下挠的矫正,不适宜主梁的水平弯及局部变形,门式起重机悬臂的翘度矫正等不能采用;矫正后的外形不美观等.起重机有如下情况时,采用预应力法最为适合:运用多年的起重机;主梁刚性不足,承载能力差;起重机长期满负载工作;工作环境恶劣等.3.3重复施焊法重复施焊法的原理是,将主梁焊缝用大电流重复施焊的方法,用产生的焊接变形来矫正原变形.如须增加主梁的拱度时,在主梁的下盖板与腹板的两条角焊缝重复施焊.由于焊缝冷却收缩,产生的应力使上拱增大.如须减小水平旁弯时,在凸面腹板与上下盖板的两条角焊缝重复施焊,就可以减小水平旁弯.施焊的电流,重复施焊的长度,要根据矫正的程度而定.避免超过,再反向矫正.实践证明,这种修复方法最优,准确有效,变形平滑,又不会带来外观缺陷.这种方法用于拱翘值的修复,水平旁弯的矫正及桥式起重机两片主梁同一截面高低差偏大的矫正等更具有实用,经济,简单,质好,速快等优点.但对主梁某处有硬弯,长期使用后主梁刚性不足有较大变形等不适用.4结论对在用桥门式起重机进行定期检验时,如果在检测主梁上拱度时发现上拱度为负值(即出现下挠),则应根据其空载下挠的程度对照表2判定,如达到表2的推荐值,则需做额定载荷试验进一步判定.做额定载荷时,下挠达表3推荐值时,应进行修复.若大于应修界限则应报废.若现场无条件做额定载荷试验时,则按表4进行修复判定.用额定载荷做静负荷试验来决定应修界限并进行在用桥门式起重机上拱度的合格,修复判定,是比较合理且比较简便的.对主梁变形后修复方法的选用,应先根据需修复主梁的具体情况作全面认真的分析,再决定采取哪种方案或是将几种方案结合使用,以达到用最短的周期,最低的费用完成主梁变形修复并取得最佳效果的目的.责任编辑:万宝安来稿时间:2009一】一22(上接第107页)击穿后的电流可通过分压器形成回路,从而保护其他设备和人员的安全.(4)当被试电缆较短,电容量较小,单节电抗器串入回路也不能满足频率控制范围要求时,可串人补偿电容.4结束语对交联电缆进行直流耐压试验不能有效发现其绝缘缺陷,并且还有一定危害性,因此宜采用交流耐压的试验方法. 用变频串联谐振的方法对交联电缆进行交流耐压试验能很好地模拟运行工况,并且试验装置的体积,重量和所需要的电源容量远低于采用传统的试验变压器,可大大减轻现场的工作量.在试验前通过频率估算来选择电抗器及补偿电容器的联结方式,能很好地指导现场试验,有利于减轻现场工作量和发现问题.随着变频串联谐振装置越来越多的现场运用,我们会更多地累积经验,将该装置更多地运用到铁路中的大型变压器,断路器特别是高电压等级长距离交联电缆的工频交流耐压试验当中,更好地利用这项技术为铁路供电系统服务.责任编辑:宋飞来稿时间:2009—02—10。
桥式起重机主梁变形及修复方法起重机主梁作为起重机械主要的承载结构,在工厂及工地的施工过程中承担主要的作用,应用较为频繁,本文首先针对桥式起重机械的主梁变形的检验方法进行总结,然后对主梁的变形原因进行分析,最后总结了三种主梁的修复方法。
并且提出了实际案例分析,根据现场检验的实际情况,运用预应力修复法解决了主梁长期变形的问题。
标签:承载结构;主梁变形;预应力修复0 引言桥式起重机作为目前工厂现场所经常使用的起重机械种类之一,其承载能力为重点关注对象,起重机械主梁由于受到环境的影响或者使用过程的中的违规操作,经常出现安全隐患,为了确保其能够安全并且符合检验规定的使用,避免出现安全事故,本文文章结合自身多年从业经验,总结了桥式起重机主梁变形问题及相应的修复方法,并且对各种方法进行了深入研究,希望能够为有关部门及工作人员在实际工作中提供一定的借鉴作用。
1 桥式起重机主梁变形程度检验方式主要受力结构的检验是起重机械检验的重要一项,其中,常规的主梁变形程度检验的方式主要有三种,它们分别为全站仪法;拉钢丝法;水准仪或者使用激光直线仪器法。
以上三种方法在测量时候在测量主梁变形程度的时,首先要确保整个起重机在静止的条件下,让小车运行到支腿支点的正上方,一般为小车所能运行的极限位置。
然后断开主电源进行检测。
下面就分别介绍三种检验方法:1.1 全站仪法的检测方式此种方法检测的关键在于,一定要让全站仪置于水平位置,由于现场有些起重机械的工作环境比较复杂,很难找到一个合适的位置,所以先要对现场有一个大致的了解,如果地面较光滑,可使用细绳将三脚架绑好,在地面上找到适宜位置之后,对三脚架进行调节,然后进行全站仪的调平过程,最后,经过计算得到主梁的上拱度。
尤其注意的是,在室外进行测量时,要注意阳光的影响,可使用遮阳罩。
1.2 拉钢丝法检测方式此种方法在对上拱度进行测量的时,其关键点是要保证钢丝的拉力要达到147N并且直径在0.47毫米到0.54毫米之间,位置要在主梁上盖板的宽度中心位置,然后让两根登高的测量棒分别放置在端梁的中心位置,使端梁盖板和钢丝保持垂直。
桥式起重机主梁变形及修复方法戴亮丰(广东省特种设备检测研究院中山检测院,广东中山528400)摘要:分析桥式起重机主梁变形的原因,提出合理有效的修复方法,列举案例以加强对桥式起重机的修复和日常维护,提高桥式起重机的运行效率,为相关人员提供借鉴和帮助。
关键词:桥式起重机;主梁变形;修复;结构中图分类号:X925文献标识码:B DOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2019.03D.380引言桥式起重机是工程作业中的重要机械设备,结构十分简单,地面作业面积占用少,起重量较大,属于一种应用广泛的起重机械。
在实际运行中,桥式起重机主梁可以直接控制小车运行路线,具备承重作用和传力作用,使小车以主梁方向运动,在小车车轮的作用下,把小车载荷与自重传输到主梁上,而主梁借助大车车轮将其荷载和小车自重重新传输到厂房系统结构。
在这一过程中,主梁是否正常作业影响着小车及大车的稳定运行。
而在桥式起重机实际使用中,受到荷载的影响,主梁常常发生变形情况,直接影响小车、大车的稳定运行和使用安全性。
对此,分析桥式起重机主梁变形的根源,制定合理有效的修复方法,加强桥式起重机设计、制作、使用整个过程的质量控制,遏制主梁变形情况,加强安全技术检验与安全评价,进而提高桥式起重机的运行效率。
1桥式起重机主梁变形的根源(1)主梁结构出现内应力。
在主梁结构制作生产中,主梁结构大多为金属构件,针对强制组装控制的情况,很容易出现金属变形的情况,主梁结构材料内部会产生一种内应力,在实际使用中,主梁结构中的内应力长期作用下引发主梁变形。
在实际焊接制造中,主梁结构内应力也可能由于加工工艺的影响,若加工工艺不良,会让主梁各个部分发生不同方向的内应力,在桥式起重机承受荷载后,主梁结构中各个部分的内应力会相互叠加,迫使主梁结构材料发生塑性变形。
此外,在桥式起重机长期使用下,主梁承受较大荷载,使得内部残余应力逐渐均匀,甚至是消失,但在维修中受到焊接变形的影响,会破坏这种应力平衡,形成主梁变形隐患或风险。
桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
1.1 拉钢丝法拉钢丝法要求三名检测人员必须爬到起重机的主梁上,使φ0.5mm细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性,仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而不适合单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测。
1.2 吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素是:小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值便不准确了。
1.3 磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根0.5m的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定于一个0.5kg的重锤。
在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
即主梁跨中拱度值=跨中标高值-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,反之为下挠。
利用此法可检测各种型式起重机主梁拱度,方法简捷,结果准确,省时省力。
桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
1.1 拉钢丝法拉钢丝法要求三名检测人员必须爬到起重机的主梁上,使φ0.5mm细钢丝的一头固定于主梁的一端(钢丝通过上盖板上的等高块),另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性,仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而不适合单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测。
1.2 吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素是:小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值便不准确了。
1.3 磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根0.5m的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定于一个0.5kg的重锤。
在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
即主梁跨中拱度值=跨中标高值-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,反之为下挠。
利用此法可检测各种型式起重机主梁拱度,方法简捷,结果准确,省时省力。
桥式起重机主梁变形及修复分法发布时间:2021-04-09T12:37:34.013Z 来源:《科学与技术》2020年36期作者:艾超[导读] 在建筑工程施工过程中起重机的应用十分普遍,艾超西双版纳州质量技术监督综合检测中心云南景洪 666100摘要:在建筑工程施工过程中起重机的应用十分普遍,并且随着社会的创新发展,对于工程建设的效率和质量要求越来越高,为了能够满足生产工作需求,桥式起重机投入到使用中。
但是在桥式起重机的运行中,容易受到各种因素的影响造成主梁形变,严重影响生产工作的开展,需要针对桥式起重机进行主梁变形的修复工作,保障生产施工的正常运行。
关键词:桥式起重机;主梁;变形;修复方式一、桥式起重机主梁变形原因(一)制造环节在主梁的制造过程中,下料作为第一步,其精度的偏差,将对主梁后期焊接以及工装工艺的实施产生了直接的影响。
在焊接制造过程中,劳动者技能及由此产生的焊接工艺缺陷也将为桥式起重主梁变形埋下了祸端。
少数制造单位在领取到制造许可证后,其制造质量控制管理工作各环节未能履职把关到位,主梁在制造过程中产生的各类缺陷和各环节留有的不同的残余内应力,最终导致主梁产生了塑性变形。
主要体现在主梁腹板的波浪度超标和主要受力焊缝开焊等方面。
(二)运输和安装施工环节新出厂的主梁具有一定的刚度,在其结构内部仍存有制作装配过程的一些内应力的。
不合理的运输,也会导致其变形。
为了降低运输成本,很多营销人员都是累计一定的订单后,要求物流一起发货,造成起重机主梁在运输过程中相互堆积挤压,复合路程中的颠簸碰撞,也会使得主梁产生变形。
笔者在监督检验现场接触过很多安装人员,其中不乏一些不按安装工艺文件进行施工作业的安装队,甚至把现场安装工作简单的理解为部件组装。
小到主、端梁原设计的高强度连接螺栓以普通螺栓代替,螺栓及其并帽、弹垫缺失;大到导轨轨距、平行度超差。
这些隐患都将使主梁在运行中产生扭动,若不及时发现和消除最终引起主梁变形。
桥式起重机主梁挠度检测与矫正方法一、桥(门)式起重机主梁挠度的检测在桥(门)式起重机安全技术检验中,主梁拱度的检测是一项十分重要的内容。
JB1036-82(通用桥式起重机技术条件)中明确规定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。
且最大拱度应控制在跨度中部的L/10范围内。
目前常用的检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法,以及磁铁悬尺法。
下面分别介绍这几种方法。
1、拉钢丝法拉钢丝法要求3名检测人员必须到起重机的主梁上,用φ0.5mm细钢丝,一头固定于主梁的一端,钢丝通过上盖板上的等高块,另一头与主梁另一端的15kg弹簧秤相接。
然后选取测量点,测量钢丝至主梁上表面的垂直距离,再计算出拱度值。
此方法有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性。
仅应用于部分箱形双梁桥式起重机主梁拱度的检测,而对单梁桥(门)式起重机以及带裙板的箱形双梁桥式起重机主梁拱度就无法检测了。
2、吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mm钢板尺倒挂在吊钩上,开动小车(电动葫芦)沿着工字钢轨道运行,通过架设在地面上的水准仪,依次测取主梁各点的标高值。
然后计算出其拱度值。
这种测量方法误差大,有时可能会得出相反的结果。
影响测量精度的因素有:小车行走轮半径差和轨道踏面形状误差,以及小车三条腿等都会直接反映在标高值上,致使测取的标高值不真实,最后计算出的拱度值也就不准确了。
3、磁铁悬尺法磁铁悬尺法是用一根φ0.5mm的细钢丝,一端固定在磁铁上,另一端固定在一个0.5kg的重锤上,在细钢丝上安装一个可以调节位置的300mm钢板尺,用一根专用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。
然后选取主梁两端和梁中三个测量点,通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值,从而计算出主梁跨中的拱度值。
公式如下:主梁跨中拱度值=跨中标高-1/2(较高端跨端标高值+较底端跨端标高值)。
钢板尺正向固定于细钢丝上,测得结果是正值时为上拱,结果是负值时为下挠。
利用此法可检测各种型式的起重机主梁拱度,且方法简捷,结果准确,省时省力。
二、桥(门)式起重机主梁变形的矫正方法桥(门)式起重机主梁在自重和载荷作用下会产生弹性下挠变形,给承载小车增加运行阻力。
为了补偿主梁的这种下挠变形,设计要求将主梁做成有拱度的梁。
因此上拱度是起重机主梁设计与制造中的主要问题,必须保证其规定的上拱值,不得过大或过小。
但桥(门)式起重机的主梁在制造和使用过程中,都会产生不同程度的永久变形。
例如:主梁在制造过程中,由于主梁下料拱翘值预留量的不合理、气温的影响、焊接工艺的实施误差等因素影响,主梁焊接完成后,其拱度、翘度、水平旁弯及腹板的垂直度(主梁扭曲变形)等,不一定都符合要求,需要进行矫正;当一台桥式起重机的两片主梁,在同一截面高度不一致时,也需要进行矫正;起重机在使用过程中,由于主梁刚性不足、长期满负荷工作或起重机工作环境恶劣等诸因素影响,也会使主梁产生永久变形,当拱、翘值降到一定程度时,就必须进行修理矫正,按国标G136067-85(起重机械安全规程)中1、4、10条的规定:“对于一般桥式类型起重机,当小车处于跨中,并且在额定载荷下,主梁跨中的下挠度值在水平线下,达到跨度的1/700时,如不能修复,应报废。
”因此,桥(门)式起重机在制造和使用过程中,主梁的矫正是必不可少的,也是非常主要的工作。
采取什么方法进行矫正,将直接影响到起重机主梁变形的矫正效果、矫正费用、主梁外观质量及起重机制安全使用等。
因此,合理正确的矫正方法,至关重要,不可忽视。
目前,主梁变形的矫正方法有:“火焰矫正法”、“预应力法”、“重复施焊法”、“切割法”及“局部切垫法”,具体采用什么方法,要看情况而定,不能千篇一律,只有掌握了各种方法的特点,适用范围,注意事项等知识,才能正确、合理的选择矫正方案,取得较为理想的矫正效果。
1、火焰矫正法火焰矫正法的原理,就是在金属结构上局部加热,使金属结构的某些部位被“塑性压缩”,冷却后,由残余的局部收缩应力达到矫正变形的效果。
主梁拱翘矫正的加热区见图1。
拱度不足时,加热板下侧三角区及下盖板矩形区,翘度不足时,加热悬臂腹板上侧三角形区及上盖板矩形区。
烤点的大小和烤点的多少及位置,要根据变形的具体情况制定。
但必须注意以下几点:(A)最适合的加热温度为700—800℃,加热温度不应过高或过低。
因为加热到此温度时,金属(低碳钢)的屈服极限趋进于零,金属处于“热碳钢”状态,矫正效果最好。
(B)同一位置不能重复加热。
重复加热不但效果不好,对金属的金属组织也有损。
(C)加热点应放在隔板处。
这样可以减小腹板的波浪度。
(D)加热点应避开危险截面。
经加热矫正后,烤点部位应力加大,因此危险截面的负荷应力也加大,容易使变形实效。
(E)主梁变形后,主梁应加固。
因为矫正后,主梁应力很大,在加多年使用,金属材料逐渐疲劳,刚性不足,如不加固,不但矫正效果保持不住,反而变形会更加严重,因此,矫正后必须加固。
一般加固的方法是在主梁跨度内下盖板两侧用槽钢做,腹板再加一层下盖板,增加主梁断面。
火焰矫正法的优点是:•••••••••矫正效果较好,特别是有较硬的弯处也起作用;••••施工工艺也较为简单。
因此,火焰矫正法被广泛应用。
但这种矫正方法也有以下不足之处:•在火焰矫正时,为产生“压塑”效果,须将主梁矫正部位顶起(使烤区受压应力),否则无效果,这样就增加了施工的难度;••••尽管火焰加热在隔板处,仍能造成腹板及盖板较大的波浪度;•火焰矫正后须将主梁加固,否则,将产生更严重的变形。
鉴于以上论述,一般情况下,除局部矫正硬弯外,我们不主张采用火焰矫正法。
但是,大型型钢,如工字钢、槽钢等的调直及做反变形时,用火焰矫正法最理想,既不用大型压力机,又不需要太宽敞的场地,根据型钢弯曲的程度,适当的选几个烤点,立面烤三角形、平面烤矩形,烤点大小、多少根据变形程度决定,就可以立即调好,既省力又快。
2、预应力法预应力法矫正主梁下挠的原理就是在主梁的下盖板两端通过固定支座,用预应力张拉多根钢筋或钢丝绳,使主梁受到一个弯矩(主梁上半部受拉应力,下半部受压应力)在这一弯矩的作用下,使主梁恢复上供,安装结构见图2。
当主梁承受载荷作用时,工作压力恰好和钢筋预应力相反,这样钢筋预应力就可以抵消部分工作压应力,从而提高了主梁的负载能力。
图2预应力法是一种主梁下挠矫正的有效方法。
具有以下优点:•矫正后,上拱值准确并较为稳定,根据运用中的变化,还可以随时调整;•矫正后,主梁的强度和刚度能得到加强;•矫正施工工艺简单,易实施,周期短,费用低。
但它也有以下不足:•只适用于桥(门)式起重机箱形主梁拱度下挠的矫正;•主梁的水平弯及局部变形,门式起重机悬臂的翘度矫正等,此方法不能适用;•矫正后的外形不美观。
起重机有如下情况时,采用预应力法最为适合:•运用多年的起重机;•主梁刚性不足,承载能力差;•起重机长期满负载工作;•工作环境恶劣等。
3、重复施焊法重复施焊法的原理,就是将主要焊缝用大电流,重复施焊的方法,使产生的焊接变形来矫正原变形,从而达到矫正变形的目的。
例如:须增加主梁的拱度时,在主梁的下盖板与腹板的两条角焊缝重复施焊。
由于焊缝冷却收缩,产生的应力使上拱增大。
如须减小水平旁弯时,在凸面腹板与上下盖板的两条角焊缝重复施焊,就可以减小水平旁弯。
施焊的电流、重复施焊的长度,要根据矫正的程度而定,避免超过,再反向矫正。
多年的实践证明,这种矫正方法最优,准确有效、变形平滑,又不会带来外观缺陷。
这种方法适合拱翘值的矫正、水平旁弯的矫正及桥式起重机两片主梁同一截面高低差偏大的矫正等,更具有实用、经济、简单、质好、速快等优点。
但对主梁某处有硬弯、长期使用后主梁刚性不足有较大变形时不适用。
4、切割法参照较早期主梁制造中利用焊缝收缩应力形成上拱的原理,可以利用焊接变形使主梁拱翘度改善。
但为了产生所需的焊接变形,一般需要较大的焊接电流,但由此可能造成上盖板烧穿或缩孔等焊接缺陷;另外利用焊接热变形较难控制变形量和变形方向,容易引起主梁其它技术参术超差。
在某些情况下可以利用主梁自重对拱翘度的影响,对主梁的上盖板进行切割处理。
切割后,切割部位主梁的截面抗弯模数减小,使主梁的抗弯能力减弱。
在主梁自重的作用下,其产生机械变形,跨中上拱值减小,悬臂端上翘值增大。
如采用此方案,比较容易控制整个修正过程及变形量的大小。
但是需要注意的是,在切割部位周围的主、副腹板由于主梁沿垂直于腹板方向的轴旋转变形,可能造成腹板波浪超差,必须加以防止。
实践证明,此种方法是可行的,而且操作简单,易控制。
在主梁经过永久变形后,一般能较好地保持其原有的技术数据,不会因时效的缘故在内应力或热变形释放后引起技术参数的较大变动。
因此切割法是在主梁拱翘度超差较大时一种较好的新造主梁修正方法,此种方法也可用于修正悬臂过高(跨内合格)、跨内过高(悬臂合格)或其它的一些上拱上翘方面的缺陷,只要悬空支撑主梁时选择不同支撑位置、选取不同的切割部位就能达到预定的目的。
必须注意的是在校正量较大时,一定要注意采取工艺措施防止腹板变形。
除了以上四种方法外,其它如局部加热法等在这里就不再详述。
总之,各种矫正方法的选用,必须经过对须矫正设备的具体情况,作全面认真的分析,决定采取哪种方案,或是将几种方案结合使用,用最短的周期,最低的费用,并取得最佳的效果。