桥式起重机主梁下挠的原因、影响及修理

桥式起重机主梁下挠原因分析及应对对策作者：龚徐科缪秋祥来源：《中国新技术新产品》2013年第12期摘要：桥式起重机是一种工矿企业普遍使用的起重吊运设备，但是桥式起重机在使用过程中主梁极容易变形，如果不及时对这种变形进行修复和矫正，将给生产和使用带来许多安全隐患。

文章系统分析了引起主梁变形的各种原因，以及主梁变形应该采取的矫正方法和注意事项。

关键词：桥式起重机；主梁；火焰矫正法；预应力法中图分类号：TD42 文献标识码：A桥式起重机由于具有起重量大、结构简单、操纵方便、使用效率高等特点，正越来越广泛的应用于工矿企业中。

在实际使用过程中，起重机主梁起到了非常重要的作用，它不仅使起重机小车沿着一定的轨迹运行，同时也起到了起重机承重和传力机构的作用。

当小车沿主梁轨道运行时，起重机吊运载荷和小车自重通过小车车轮和小车轨道传递给主梁，主梁又通过桥架结构、大车车轮和大车轨道将这些载荷与起重机自重传递给厂房承重结构。

因此，由于不合理使用造成的主梁变形对起重机的安全运行有着举足轻重的影响。

正确分析造成主梁下挠的各种因素及后果，及时采取有效的矫正措施，对桥式起重机的安全运行起着非常关键的作用。

1 影响主梁下挠的原因1.1 超载使用的影响由于桥式起重所吊货物的不确定性，在实际使用过程中极容易造成超载，这也是造成起重机主梁下挠的重要原因之一。

大量的实践证明，长时间的静力超载是造成起重机主梁下挠的主要原因。

因此在使用过程中应严格防止将超重货物长时间悬吊于起重机主梁下，同时在起重机不工作时应当把小车开到起重机的两端，以便减少小车自重对起重机主梁产生的不利影响。

1.2 主梁结构内应力的影响主梁的箱形结构是一种超静定焊接结构，在主梁的制作过程中，存在着大量的焊接过程，这些焊接造成了焊缝及其附近热影响区金属的收缩，从而产生了大量的残余应力。

当残余应力和工作应力叠加在一起并超过主梁材料的屈服极限时就会导致主梁的严重塑性变形。

另一方面，由于自然时效效应的影响，存在于箱形主梁结构中的残余应力也会逐步消失，并由此导至主梁出现永久变形，从而使主梁上拱度减小或产生下挠。

解决方案编号：YTO-FS-PD490通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施通用版The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施通用版使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。

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我厂是生产中小型汽轮发电机和大中型异步电动机的国有大型企业，拥有各类通用桥式起重机40台。

桥式起重机能否正常运转直接影响和制约着生产任务的顺利完成。

为确保起重机械的安全正常运行，我厂每年都要组织有关专业技术人员对全厂的起重机械进行一次全面安全检测，并对查出的问题及时落实整改，以消除事故隐患。

根据国家有关技术标准规定，桥式起重机主梁须有足够的上拱度（注1），然而我们在安全检测中发现，部分起重机主梁不仅没有上拱度，而且出现了下挠，已成为威协起重机安全运行的一大祸患。

本文仅就通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施谈几点粗浅的认识。

一、主梁下挠原因从每年的安全检测结果看，我厂先后查出16台桥式起重机主梁下挠，占我厂起重机总台数的40%。

我们对这16台起重机的工作环境，使用年限，主梁结构，产地等进行调查研究，走访了起重机使用单位和操作人员，了解了起重机安装调试和使用维护等情况。

从使用环境分布看，铸造车间5台、机加工车间6台，总装车间3台，铆焊车间2台；从使用年限看，5年以下0台，5－10年2台，10－20年6台，20年以上8台；从主梁结构看，箱式双梁9台，四桁架式2台，单腹板式5台；从产地来看，外购10台，本厂自制6台。

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。

通用桥式起重机主梁下挠原因危害及治理措施1.引言通用桥式起重机是工业生产中不可缺少的设备之一，而主梁下挠则是通用桥式起重机发生事故的主要原因之一。

本文将介绍通用桥式起重机主梁下挠的原因、危害以及治理措施。

2.主梁下挠的原因在通用桥式起重机的使用过程中，主梁下挠的原因包括：•主梁本身的结构问题如果主梁的材质、尺寸不合适，或者主梁与承重柱连接处出现问题，则会导致主梁下挠。

•载荷问题如果所承载的重量超过了主梁的最大承受能力，则会导致主梁下挠。

•使用环境问题在使用通用桥式起重机时，要考虑环境因素，如风速、气温等，这些因素会影响主梁的稳定性。

3.主梁下挠的危害主梁下挠会产生以下危害：•严重影响通用桥式起重机的使用效果，使其无法正常工作。

•影响工人的生命安全，一旦发生事故，可能造成人员伤亡。

•对商业生产造成影响，因为这可能会导致工作时间延长，生产效率降低，成本增加。

4.主梁下挠的治理措施为了避免主梁下挠及其带来的风险，我们需要采取一些措施：•在设计通用桥式起重机的主梁时，应根据承载重量合理设计材料尺寸和质量。

•定期检查通用桥式起重机的主梁，及时发现并处理主梁下挠问题。

•严格按照使用规程操作，避免超载和超载时间过长。

•在使用通用桥式起重机时，要注意环境因素，如风速、气温等，作出相应的调整。

5.结论通用桥式起重机主梁下挠是一个严重的安全隐患，对人员和物品的安全都可能造成极大的威胁。

为了保障人员的安全和生产的顺利进行，我们要加强通用桥式起重机主梁下挠的治理。

只有采取切实有效的措施，及时发现和处理主梁下挠问题，才能确保通用桥式起重机在使用过程中的安全性和稳定性。

桥式起重机箱形主梁下挠的修复与加固我公司l0T某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。

桥式起重机主梁下挠的修复作者：叶景明来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要：本文针对机械厂15t天车的使用情况和工作环境，对该车在使用过程中出现“主梁下挠”的主要问题进行分析，找出故障产生的原因，并通过火焰校正，槽钢加固，解决了问题。

关键词：主梁下挠火焰矫正槽钢加固1 问题的出现机械厂15t天车在吊起额定负荷后主梁下挠量很大，使小车自中部朝两头运行困难，小车两头停不准，而自行滑向中部，因而浇注时钢水包的下水口对不准浇注口造成了漏钢事故的发生。

另外桥架结构总是互相影响，互相牵制的，主梁下挠引起主梁旁弯等结构的变形，如果不及时修理，继续使用主梁下挠严重时将导致主梁焊缝开裂等。

2 原因分析2.1 主梁结构内应力的影响天车主梁采用的是箱形焊接结构，由于焊接过程中局部加热造成焊接缝及其附近加热区的金属收缩，产生残余应力。

在起重机的使用过程中，由于自然时效而使内应力均匀化，呈现主梁变形。

2.2 天车受环境的影响天车在加料电炉和浇注时，天车主梁不断受到钢水的烘烤。

因此，主梁内应力均匀化更加容易进行，另外，天车在起吊重物（铸造箱）翻箱时的突然冲击与及超负荷使用，从而使主梁不断往下挠，测量数据如见表1和表2额起重量下主梁下挠应修界限；水平线以下＞32mm，空载时主梁下挠应修界限；水线以下＞15mm。

现因主梁下挠已十分严重，但箱形梁无裂缝且旁弯现象较少，可对该主梁进行火焰矫正，使其恢复原有的挠度值。

3 火焰矫正3.1 火焰矫正的原理金属材料当加热到一定温度时，才开始膨胀，当伸长到一定程度时不再伸长，且这种伸长在无外界牵制时，冷却后仍然能恢复到原来的长度，而在加热膨胀的过程中，受有外界阻碍其伸长时，则冷却后其原来的长度将变短。

这种现象称之为“压缩性变形”，火焰矫正法正是利用金属材料的这一特性，在主梁下部烤火使主梁恢复拱度。

3.2 火焰矫正工艺过程3.2.1 从地面搭好“脚手架”脚手架上面距主梁下翼缘800毫米左右，长度21米宽度5米。

桥式起重机主梁下挠变形8大原因详解桥式起重机主梁下挠的原因是多方面的，应视其具体情况加以分析，一般说来，有设计、制造、运输、安装和使用的问题。

（1）不合理设计的影响我国过去沿用苏联标准，主梁静刚度一律按S/700设计，且都不作疲劳计算，片面地追求轻量化，主梁截面尺寸小，腹板薄，刚性差，使主梁过早地出现下挠变形。

我国新的设计规范A6级主梁静刚度为S/800、A7、A8级为S/1000，这就达到先进国家标准。

（2）主梁焊接内应力的影响一般生产的双梁桥式起重机的箱形主梁是一种焊接结构。

由于焊接过程中局部加热造成焊缝及其附近加热区的金属收缩，产生残余应力，引起主梁变形。

箱形主梁四条角焊缝引起的焊接内应力的分布近似地如图4-20所示，即上、下盖板焊缝附近为拉应力，中间为压应力；腹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的叠加，使腹板压应力区域中心下移。

实际上，主梁在承载前的内应力分布是很复杂的，除了焊接工艺的影响以外，还有一些其他的影响因素。

例如钢材本身的内应力，以及主梁的成拱制造工艺都能影响内应力的分布。

有的主梁腹板不按照成拱的要求下料，主梁上拱度是通过火焰矫正或者通过控制组装焊接次序使梁强制变形得来的，它们都会增大内应力。

实践表明，铆接梁或焊接桁架梁很少有下挠变形，性能良好。

（3）主梁制造工艺的影响桥式起重机主梁拱度的成拱方法，对主梁拱度的消失有一定的影响。

随着制造厂工艺方法的不断改善、生产与操作水平的提高，这种影响正在逐渐减小。

可以归纳为以下三种成拱方法：1〉主梁腹板下料平直，主梁焊后，用风锤在上盖板与腹板联结焊缝的附近进行敲打，使这一部分的焊缝内应力释放，而产生一定的塑性变形，形成一定上拱。

并在下盖板采用重锤顶压或局部火焰加热，利用材料的塑性变形，使主梁具有要求的拱度。

这种方法虽然释放了上盖板焊缝的内应力，但下盖板内应力仍未消失，在负荷作用下，下盖板焊缝受到外载拉力，引起拉伸塑性变形，减少了拱度，因此利用这种方法形成的拱度是不稳定的。