橋(門(mén))式起重機(jī)主梁撓度的檢測(cè)

1、橋(門(mén))式起重機(jī)主梁撓度的檢測(cè) 在橋(門(mén))式起重機(jī)安全技術(shù)檢驗(yàn)中，主梁拱度的檢測(cè)是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。JB1036-82(通用橋式起重機(jī)技術(shù)條件)中明確規(guī)定:主梁跨中上拱度F=L(0.9-1.4)/1000。且最大拱度應(yīng)控制在跨度中部的L/10范圍內(nèi)。目前常用的檢測(cè)方法有傳統(tǒng)拉鋼絲法和現(xiàn)行吊鉤懸尺法，以及磁鐵懸尺法。    1.1 拉鋼絲法 拉鋼絲法要求三名檢測(cè)人員必須爬到起重機(jī)的主梁上，使0.5mm細(xì)鋼絲的一頭固定于主梁的一端(鋼絲通過(guò)上蓋板上的等高塊)，另一頭與主梁另一端的15kg彈簧秤相接。然后選取測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量鋼絲至主梁上表面的垂直距離，再計(jì)算出拱度值。此方法有較大的

2、局限性和檢測(cè)人員登高作業(yè)的危險(xiǎn)性，僅應(yīng)用于部分箱形雙梁橋式起重機(jī)主梁拱度的檢測(cè)，而不適合單梁橋(門(mén))式起重機(jī)以及帶裙板的箱形雙梁橋式起重機(jī)主梁拱度的檢測(cè)。  1.2 吊鉤懸尺法 吊鉤懸尺法是將300mm鋼板尺倒掛在吊鉤上，開(kāi)動(dòng)小車(chē)(電動(dòng)葫蘆)沿著工字鋼軌道運(yùn)行，通過(guò)架設(shè)在地面上的水準(zhǔn)儀，依次測(cè)取主梁各點(diǎn)的標(biāo)高值。然后計(jì)算出其拱度值。這種測(cè)量方法誤差大，有時(shí)可能會(huì)得出相反的結(jié)果。影響測(cè)量精度的因素是:小車(chē)行走輪半徑誤差和軌道踏面形狀誤差以及小車(chē)三條腿等都會(huì)直接反映在標(biāo)高值上，致使測(cè)取的標(biāo)高值不真實(shí)，最后計(jì)算出的拱度值便不準(zhǔn)確了。 1.3 磁鐵懸尺法 磁鐵懸尺法是用一根0.5m的細(xì)鋼絲，

3、一端固定在磁鐵上，另一端固定于一個(gè)0.5kg的重錘。在細(xì)鋼絲上安裝一個(gè)可以調(diào)節(jié)位置的300mm鋼板尺，用一根專(zhuān)用絕緣桿將磁鐵吸附于主梁下蓋板或工字鋼軌道的下表面上。然后選取主梁兩端和梁中三個(gè)測(cè)量點(diǎn)，通過(guò)架設(shè)在地面上的水準(zhǔn)儀讀取被磁鐵懸掛標(biāo)尺上的數(shù)值，從而計(jì)算出主梁跨中的拱度值。即主梁跨中拱度值跨中標(biāo)高值1/2(較高端跨端標(biāo)高值較底端跨端標(biāo)高值)。鋼板尺正向固定于細(xì)鋼絲上，測(cè)得結(jié)果是正值時(shí)為上拱，反之為下?lián)?。利用此法可檢測(cè)各種型式起重機(jī)主梁拱度，方法簡(jiǎn)捷，結(jié)果準(zhǔn)確，省時(shí)省力。 2 橋(門(mén))式起重機(jī)主梁變形的矯正方法 橋(門(mén))式起重機(jī)主梁在自重和載荷作用下會(huì)產(chǎn)生彈性下?lián)献冃?，給承載小車(chē)增加運(yùn)行阻力

4、。為了補(bǔ)償主梁的下?lián)献冃?，設(shè)計(jì)要求將主梁做成有拱度的梁。因此上拱度是起重機(jī)主梁設(shè)計(jì)與制造中的主要問(wèn)題，必須保證其規(guī)定的上拱值，不得過(guò)大或過(guò)小。但橋(門(mén))式起重機(jī)的主梁在制造和使用過(guò)程中，都會(huì)產(chǎn)生不同程度的永久變形。例如:主梁在制造過(guò)程中，由于主梁下料拱翹值預(yù)留量的不合理、氣溫的影響、焊接工藝的實(shí)施誤差等因素的影響，主梁焊接后其拱度、翹度、水平旁彎及腹板的垂直度(主梁扭曲變形)等不一定都符合要求，此時(shí)需要對(duì)主梁進(jìn)行矯正;當(dāng)一臺(tái)橋式起重機(jī)的兩片主梁在同一截面高度不一致時(shí)，也需要進(jìn)行矯正。 起重機(jī)在使用過(guò)程中，由于主梁剛性不足、長(zhǎng)期滿負(fù)載工作或起重機(jī)工作環(huán)境惡劣等諸因素影響，也會(huì)使主梁產(chǎn)生永久變形。

5、當(dāng)拱、翹值降到一定程度時(shí)，就必須進(jìn)行修理矯正。按國(guó)標(biāo)G136067-85(起重機(jī)械安全規(guī)程)中1、4、10條的規(guī)定:“對(duì)于一般橋式類(lèi)型起重機(jī)，當(dāng)小車(chē)處于跨中并且在額定載荷下，主梁跨中的下?lián)现翟谒骄€下、達(dá)到跨度的1/700時(shí)，如不能修復(fù)，應(yīng)報(bào)廢?！?綜上所述，橋(門(mén))式起重機(jī)在制造和使用過(guò)程中，主梁的矯正是必不可少的。采取什么方法進(jìn)行矯正，將直接影響到起重機(jī)主梁變形的矯正效果、矯正費(fèi)用、主梁外觀質(zhì)量及起重機(jī)的安全使用等。因此，合理正確的矯正方法至關(guān)重要，不可忽視。目前，主梁變形的矯正方法有“火焰矯正法”、“預(yù)應(yīng)力法”、“重復(fù)施焊法”、“切割法”及“局部切墊法”等，具體采用什么方法，要看情況而定

6、。只有掌握各種方法的特點(diǎn)、適用范圍等才能正確、合理地選擇矯正方案，取得較為理想的矯正效果。 2.1 火焰矯正法 火焰矯正法的原理是在金屬結(jié)構(gòu)上局部加熱，使金屬結(jié)構(gòu)的某些部位被“塑性壓縮”，冷卻后由殘余的局部收縮應(yīng)力達(dá)到矯正變形的目的。主梁拱翹矯正的加熱區(qū)見(jiàn)圖1。        圖1主梁拱翹矯正的加熱區(qū) 拱度不足時(shí)加熱板下側(cè)三角區(qū)及下蓋板矩形區(qū)，翹度不足時(shí)加熱懸臂腹板上側(cè)三角形區(qū)及上蓋板矩形區(qū)。烤點(diǎn)的大小和烤點(diǎn)的多少及位置，要根據(jù)變形的具體情況制定。但必須注意以下幾點(diǎn): 1)最適合的加熱溫度為700-800，加熱溫度不應(yīng)過(guò)高或過(guò)低。因?yàn)榧訜岬酱硕?/p>

7、溫度時(shí)金屬(低碳鋼)的屈服極限趨進(jìn)于零，金屬處于“熱碳鋼”狀態(tài)，矯正效果最好。 2)同一位置不能重復(fù)加熱。否則不但效果不好，對(duì)金屬的金相組織也有損害。  3)加熱點(diǎn)應(yīng)放在隔板處，可減小腹板的波浪度。  4)加熱點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)危險(xiǎn)截面。經(jīng)加熱矯正后烤點(diǎn)部位應(yīng)力加大，因此危險(xiǎn)截面的負(fù)荷應(yīng)力也加大，容易使矯正變形失效。  5)主梁變形后主梁應(yīng)加固。因?yàn)槌C正后主梁應(yīng)力很大，再加上多年使用，金屬材料逐漸疲勞，剛性不足。如不加固，不但矯正效果保持不住，反而變形會(huì)更加嚴(yán)重。一般加固的方法是在主梁跨度內(nèi)下蓋板兩側(cè)用槽鋼做腹板，再加一層下蓋板，以增加主梁斷面。  火焰矯正法的優(yōu)

8、點(diǎn)是:矯正效果較好，特別是有較硬的彎處也起作用;施工工藝也較為簡(jiǎn)單。因此，火焰矯正法被廣泛應(yīng)用。但這種矯正方法也有以下不足之處:在火焰矯正時(shí)，為產(chǎn)生“壓塑”效果，須將主梁矯正部位頂起(使烤區(qū)受壓應(yīng)力)，否則無(wú)效果，這樣就增加了施工的難度;盡管火焰加熱在隔板處，仍能造成腹板及蓋板較大的波浪度;火焰矯正后須將主梁加固，否則，將產(chǎn)生更嚴(yán)重的變形。  鑒于以上分析，一般情況下(除局部矯正硬彎外)，不主張采用火焰矯正法。但是，大型工字鋼、槽鋼等的調(diào)直以及作反變形時(shí)，用火焰矯正法最理想。既不用大型壓力機(jī)，又不需要太寬敞的場(chǎng)地。根據(jù)型鋼彎曲的程度，適當(dāng)?shù)倪x幾個(gè)烤點(diǎn)，立面烤三角形、平面烤矩形?？军c(diǎn)大

9、小、多少根據(jù)變形程度決定，可立即調(diào)好，既省力又快。  2.2 預(yù)應(yīng)力法  預(yù)應(yīng)力法矯正主梁下?lián)系脑硎?，在主梁的下蓋板兩端通過(guò)固定支座，用預(yù)應(yīng)力張拉多根鋼筋或鋼絲繩，使主梁受到一個(gè)彎矩(主梁上半部受拉應(yīng)力，下半部受壓應(yīng)力)，在這彎矩作用下主梁恢復(fù)上供(工裝結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2)。當(dāng)主梁承受載荷作用時(shí)，工作壓力恰好和鋼筋預(yù)應(yīng)力相反，這樣鋼筋預(yù)應(yīng)力就可以抵消部分工作壓應(yīng)力，從而提高了主梁的負(fù)載能力。      圖2預(yù)應(yīng)力法工裝結(jié)構(gòu)  預(yù)應(yīng)力法是一種主梁下?lián)铣C正的有效方法，它具有以下優(yōu)點(diǎn):矯正后上拱值準(zhǔn)確而穩(wěn)定，根據(jù)運(yùn)用中的變化還可以隨時(shí)調(diào)

10、整;矯正后主梁的強(qiáng)度和剛度能得到加強(qiáng);矯正工藝簡(jiǎn)單，周期短，費(fèi)用低等。但它有以下不足:只適用于橋(門(mén))式起重機(jī)箱形主梁拱度下?lián)系某C正，不適宜主梁的水平彎及局部變形，門(mén)式起重機(jī)懸臂的翹度矯正等不能采用;矯正后的外形不美觀等。  起重機(jī)有如下情況時(shí)，采用預(yù)應(yīng)力法最為適合:運(yùn)用多年的起重機(jī);主梁剛性不足，承載能力差;起重機(jī)長(zhǎng)期滿負(fù)載工作;工作環(huán)境惡劣等。  2.3 重復(fù)施焊法  重復(fù)施焊法的原理是，將主梁焊縫用大電流重復(fù)施焊的方法，用產(chǎn)生的焊接變形來(lái)矯正原變形。如須增加主梁的拱度時(shí)，在主梁的下蓋板與腹板的兩條角焊縫重復(fù)施焊。由于焊縫冷卻收縮，產(chǎn)生的應(yīng)力使上拱增大。如須減

11、小水平旁彎時(shí)，在凸面腹板與上下蓋板的兩條角焊縫重復(fù)施焊，就可以減小水平旁彎。施焊的電流、重復(fù)施焊的長(zhǎng)度，要根據(jù)矯正的程度而定。避免超過(guò)，再反向矯正。  實(shí)踐證明，這種矯正方法最優(yōu)，準(zhǔn)確有效、變形平滑，又不會(huì)帶來(lái)外觀缺陷。這種方法用于拱翹值的矯正、水平旁彎的矯正及橋式起重機(jī)兩片主梁同一截面高低差偏大的矯正等更具有實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、質(zhì)好、速快等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)主梁某處有硬彎、長(zhǎng)期使用后主梁剛性不足有較大變形等不適用。  2.4 切割法  在某些情況下可以利用主梁自重對(duì)拱翹度的影響。對(duì)主梁的上蓋板進(jìn)行切割處理，使切割部位主梁的截面抗彎模數(shù)減小、主梁的抗彎能力減弱，在主梁自重的作用下產(chǎn)生機(jī)械變形，跨中上拱值減小，懸臂端上翹值增大。采用此方案比較容易控制整個(gè)修正過(guò)程及變形量的大小，但需要注意的是，切割部位周?chē)闹?、副腹板由于主梁沿垂直于腹板方向的軸旋轉(zhuǎn)變形，可能造成腹板波浪超差，必須加以防止。  實(shí)踐證明，切割法操作簡(jiǎn)單、易控制，在主梁經(jīng)過(guò)永久變形后一般能較好地保持其原有的技術(shù)數(shù)據(jù)，不會(huì)因時(shí)效的緣故在內(nèi)應(yīng)力或熱變形釋放后引起技術(shù)參數(shù)的較大變動(dòng)。因此，切割法在主梁拱翹度超差較大時(shí)是一種較好的新造主梁修正方法。此種方法也可用于修正懸臂過(guò)高(跨內(nèi)合格)、跨內(nèi)過(guò)高(懸臂合格)或其他的一些上拱上翹方面的缺陷，只要懸空支撐主梁時(shí)選擇不