桥式起重机主梁变形原因与修复方法

402017年7月下 第14期 总第266期1 桥式起重机主梁变形原因1.1 内应力的作用相对于主梁结构而言,在具体的制造过程中,其内应力主要就是对金属构件产生直接的影响,其强制组变形就会产生相关内应力,使得在后期的应用过程中出现各种变形的状况,在对其进行焊接制造过程中,因为其施工工艺缺乏科学性导致主梁的相关部分存在的内应力不同,这些内应力在负载起重机中起到一定的作用,进而产生了塑性变形。

同时,在整个起重机施工过程中,其是应用程度的不同,残余的应力呈现着均匀化分布的趋势,就会导致出现焊接变形等问题,使得整个主梁出现变形等状况。

1.2 吊装运输缺乏合理性起重机主梁具有弹性变形、刚度低下等特征,在对其制作装配过程是存在着一定程度的内应力的,如果在对其进行吊装运输中缺乏科学的设置,合理的规范,就会因为相关操作不当导致其出现各种变形问题。

1.3 保养措施缺乏科学性起重机在长时间的工作过程中,因为其外界工作环境具有一定的腐蚀性、高温性特征导致其自身金属材质性能的转变,导致其屈服度的下降,如果其工作环境温度相对较高,就会形成一定的温度应力,这样就会直接的提升整个主梁的变形几率。

桥式起重机在在工作过程中处于高温状况,在对其设计过程中就要配置一定的高温辐射隔热板;如果其工作环境具有一定的腐蚀性,那么就要设置合理的防腐措施,加强对各种划痕的控制,在根本上降低焊缝出现的状况。

但是在实践中,并没有对其外在的工作环境状况以及实际的机械维护工作起到足够的重视,直接使其与各种环境进行直接的接触,这种问题如果如对其进行控制,势必会导致其主梁出现变形的状况。

2 变形修复方法2.1 重复施焊法重复施焊法就是在实践中对于主梁焊缝利用大电流的方式进行重复的焊接操作,通过其形成的焊接变形修复初始焊接。

如果在实践中要对主梁的实际拱度进行提升,就要基于主梁,下盖板以及腹板角焊缝开展重复施焊的操作,因为焊缝冷却产生一定的收缩状况,在其应力作用的影响之下就会实现提升上拱的操作;如果要降低主梁的水平旁弯,就要通过凸面板以及上下盖板中的角焊缝开展重复施焊作业,这样可以有效的控制水平旁弯。

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。

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。

桥式起重机主梁下挠的原因、影响及修理桥式起重机主梁下挠的原因,影响及修理杨州市劳动安全卫生检测站竺启斌桥式起重机主梁下挠和车轮啃轨是修理工作中2大难题,主梁下挠影响起重机的正常使用,下面就下挠的原因,影响和修理方法进行阐述.1主梁下挠的原因造成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4条角焊缝引起的焊接内应力如图1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而导致局部的塑性变形,从而使整个主梁产生永久变形.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,主梁会出现永久变形,这些永久变形就是主梁上拱减小或下挠变形的原因.图1箱形主梁焊缝内应力分布图(a)主梁截面(b)盖板应力(c)腹板应力(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浪的波峰增大.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载货物,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■■■■■■■■■■■■■■■斗每斗辜■■■■■■■■■枣■■■■■■■■■■■■■■■■■■降,使改造后腹板的静强度和疲劳强度有了显着提生产的损失.经过几年的使用考验,保证了安全生高.主梁固有频率也有所提高,在受到外部载荷时产.使用效果良好,受到用户和专家的好评.其变形量大为减小,说明刚度增大,抗振动能力增强.其动力特性不足的缺陷也得到了很好的解决.此类工字形主梁经过改造后,无论是力学平衡还是整体力流封闭框都是非常理想的,并且与主梁截面整体承受弯曲力矩,有机的结合在一起了.降低了腹板所承受的弯曲力矩.自改造后运行至今未发现裂纹,振动也明显减小.证明改造是正确,有效的.通过上述分析和改造处理后,不仅保证了安全生产,并节省了更换主梁所需的资金,避免了影响一72一参考文献1GB3811—1983起重机设计规范2哈尔滨焊接研究所.断裂力学在焊接结构中的应用(译文集),北京:机械工业出版社,l9踟3徐灏.疲劳强度设计.北京:机械工业出版社,19814格尔内,IR.焊接结构的疲劳.北京:机械工业出版社,1988作者地址:武汉市青山区和平大道947号武汉科技大学232 信箱邮编:430081《起重运输机械》21106(2)～响在主梁上盖板上的加热(气割,焊接)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.如修理小车轨道时,应铲下压板,而不应用气割,必要的焊接要采取防止主梁变形的措施.(5)其他方面的原因在起重机未安装投产前,主梁的运输,存放,安装都要注意防止主梁产生变形.2下挠对起重机使用性能的影响(1)对小车运行的影响桥式起重机主梁在空载时,已出现严重的下挠变形,负载后小车轨道就会随同主梁一起产生变形,轨道就出现坡度,小车由跨中开往2端时,小车不但要克服正常的运行阻力,而且要克服由爬坡而产生的附加阻力.据粗略估算,当主梁跨中下挠值达,JK/500时,小车运行阻力将增加40%,严重下挠小车运行机构电动机易被烧毁.另外,小车反向运行时,还会出现"打滑"现象,自行溜车,严重影响起重机作业.对于双梁起重机,由于主梁下挠变形,还会使小车三支点运行.(2)对主梁金属结构的影响主梁出现严重下挠并产生永久变形时,主梁下盖板和腹板的受拉区的应力已达到屈服极限,甚至在主梁下盖板及附近的腹板上出现裂纹,脱焊的现象.3主梁下挠的修复箱形主梁下挠的修复,目前常采用2种方法,即火焰矫正法和预应力矫正法.火焰矫正法的原理是利用金属热塑变形的原理在主梁下盖板和腹板局部区域用火焰加热,冷却收缩时产生向上拱起的永久变形,达到矫正主梁下挠的目的.预应力矫正法是使起重机主梁在承受载荷前,预先张拉预应力拉杆施加应力,这个应力与工作应力的方向相反,抵消部分工作应力,达到主梁向上弯曲恢复上拱的目的.火焰矫正法操作及工艺较为复杂,不易控制上拱的程度,矫正后残余应力比较大,使用性能不可靠,仍有再次下挠的可能,而预应力矫正法容易控制主梁上拱的程度,不需要技术十分熟练的施工人《起重运输机械》2006(2)员,修理后拱度一般较为稳定,主梁的强度,刚度均得到加强,修理周期较短,效果较好,故推荐各单位修复桥式起重机上拱度时采用此方法,下面就预应力法的操作程序和计算方法进行介绍:3.1预应力矫正法结构要点如图2所示,此法矫正下挠,是在主梁的下盖板2端焊上2个支承架,然后把若干根2端带有螺纹的拉杆穿过支承架,拧紧螺母,使拉杆受到张拉,主梁偏心受压,使主梁向上拱起,从而达到矫正起重机主梁下挠恢复上拱的目的.图2预应力矫正法1.锁紧螺母2.主粱3.拉杆4.托架5.支承架在预应力矫正法中拉杆端部结构尤为重要,见图3.其各结构要点如下:图3预应力拉杆端部构造1.托架2.拉杆3.支承架4.防松螺母5.垫圈6.工作螺母(1)拉杆拉杆由端杆与圆钢拉杆组焊而成,但必须保证其同轴度要求,焊后应仔细检查,最好作探伤检查.2端带螺纹部分的端杆,一般用45号钢制作,为防其断裂或滑扣,应保证其加工质量和材质要求.为了便于工人张拉,应尽量减小每根拉杆的张拉力.拉杆的设置可以单排或双排排列,排列应对称于主梁的垂直轴,其布置宽度一般不超过主梁的宽度.端杆上的螺母分为工作螺母和防松螺母,工作螺母在张拉时,通过拧紧施加预应力并锚固拉杆以保持预应力的长期作用,由于拉杆张拉时的应力往往超过设计应力,因此工作螺母要求较厚,一般厚度65mm为宜,并且材料与端杆材料相同,防松螺母的作用是防止工作螺母松动或拉杆断裂而设置的,一般用Q235钢制成.支承架的结构如图4所示,由底板,立板和筋板焊成.采用单面角焊缝,底板与立板外面要求平一7—整,以保证支承架与主梁下盖板及工作螺母贴紧. 支承架底板的宽度应略宽于主梁下盖板的宽度,底板的厚度可与主梁下盖板的厚度相等,焊缝高度近似板的厚度.立板为主要受力件,一般较厚,筋板问的距离与拉杆中心距相等,边孔到板缘的距离不应小于8Omm.图4支承架的结构1.立板2.筋板3.底板(3)托架托架是为了防止或减小起重机运行过程中拉杆的颤动而设置的,一般每一主梁下设置3个,当跨度k大于22.5m可设5个,托架不允许焊在主梁腹板上,只能与下盖板焊连.3.2预应力矫正法的操作程序预应力矫正法施工操作程序见图5圆钢下料lJ端扦及螺取样试验ll母制作拉杆除锈刷漆地面组装吊笼并装入拉杆停车,停电I而丽在主梁下搭吊笼墨孬廉施加张力H测出上拱固定托架割图5预应力矫正法施工操作程序框图安装支承架,托架及拉杆时,通常可用起重机小车提升吊笼进行,无需卸下起重机.吊笼宽度一般大于1.5m.而长度则要保证2根主梁均可操作, 吊笼内应铺木板,应保证工人操作的安全可靠.张拉预应力是安装预应力拉杆的关键工序,应先将一端螺母全部拧上,然后到另一端收紧螺母. 各螺母应逐个分次拧紧,不能一次拧紧到位.每拧一遍螺母时,均应测出主梁挠度的变化值,直到上拱度符合规范标准要求为止,张拉拉杆时,不能让拉杆转动,否则效果不佳且易拉断拉杆,如果拉杆__.——74--——长度大于24m,最好从2端同时张拉.3.3计算(1)主梁需调整的挠度主梁需调整的挠度值即从主梁下挠的最低点到上拱标准值的调整量,按下式计算f:{c七{式中卜每根主梁需调整的挠度值,IIltn.厂c——主梁矫正前跨中的下挠值,nlm——主梁矫正后要求达到的上拱值,嗍(2)每l(N拉力的调挠值:生(~mXkW)8Et,一一kJ式中k——主梁跨度——拉杆跨度e——拉杆至主梁中性轴距离k——主粱弹性模数'l,——主梁沿中性轴惯性矩(3)每根主梁需要的总拉力P1=手(kN)(4)每根主梁调挠时所需拉杆数..1QP望儿一『]×F式中n——每根主梁调挠时所需拉杆数[]——拉杆材料许用拉应力,N/Tnl112 F——拉杆断面积,nm2——安全系数,=1.2(5)支承架立板厚度计算计算支承架立板厚度按立板与工作螺母接触圆周所受剪力决定单孑L剪切力PP(N)单孔受剪面积≥(ram2)立板厚度计算占≥(ram)式中D,为工作螺母与立板接触圆直径.作者地址:扬州市四望亭路416号扬州市劳动安全卫生检测站邮编:225(102《起重运输机械》2006(2)。

关于桥式起重机主梁变形原因分析摘要：近年来在机械制造业不断发展的背景之下，桥式起重机已经被广泛的应用。

其原因在于桥式起重机的结构较为简单，具有较大的起重量，维修使用较为方便，使用中不占用地面作业面积等优点。

尽管桥式起重机有这些优点存在，但是桥式起重机在应用的过程中，其主梁常常出现变形的情况，一旦主梁变形起重机的正常运行必将受到负面的影响。

为此要确保主梁不出现变形的情况，便需要对桥式起重机进行安全技术检验与安全评估，从而为桥式起重机正常运行提供有力的保障。

关键词：桥式起动机；主粱变形；修复1桥式起重机主梁变形的原因1.1设计与制造存在不合理在设计桥式起重机时，没有依据国家规定的标准，未依据腹板拱度下料，钢板的规格尺寸未根据相关要求确定。

此外，在焊接工艺中存在一定的误差，会导致腹板出现明显的波浪变形，使用过程中，由于钢板质量不过关与受拉区转换为受压区的问题，主梁总是会往下塌。

1.2受内应力的影响一股情况下，主梁的内应力作用于金属构件。

如果对主粱进行强制性的组装，会使它变形，这样就让它自身产生了内应力。

除此之外，在对起重机的进行焊接时，对局部区域未进行适当的加热，这样将会导致在起重机金属结构的各个部位出现不同程度的压应力、拉应力。

当这些应力的大小超过金属的屈服极限之后，主梁就会出现变形问题。

1.3受腐蚀及外界高温的影响当起重机长时间在高温环境下进行工作时，由于热胀冷缩的影响，它内部的金属强度会变低。

如果起重机工作长期处于高温条件下，则需要在其直接受到高温辐射的部位进行隔热板设置，比如主梁与起重横粱，在下翼缘板处安装可靠的隔热装置。

如果起重机是长期处于腐蚀条件下，则需要依据金属结构特征，采用合理的防腐手段，并且要尽可能的减少表面破损、划痕、焊缝等的出现。

1.4设备使用不科学对桥式起重机主梁来说，长大型构件是最基本的，这种构造的有特点是刚度小，变形效果明显。

在实际操作的过程中，由于外界的一些因素，会使起重机自身存在内应力。