本文通过对 QS5- 13. 5A6桥式起重机主梁下挠矫正的说明, 详细介绍了火焰矫正法的应用及注意事项。通过这种矫正方式使起重机达到运行标准, 并为公司节约大量运行成本。

0 引 言

双梁桥式起重机在大型的工矿企业中是必不可少的特种设备, 我公司也不例外, 吨位从 5t至 200t不等足有几百台。在众多的起重机中由于工况条件和使用频繁程度的不同, 有些起重机出现主梁下挠的情况, 大家知道更新一台起重机的费用很高, 公司决定对主梁下挠的起重机进行矫正修复。本文主要介绍 5t起重机的矫正方法。

1 起重机主梁挠度的检测

在矫正之前, 我们的首要任务是测量主梁的挠度变化情况, 首先介绍一下该起重机的技术数据: 跨度 S= 13. 5m , 吊钩起升高度 H = 7. 8m, 额定载荷5。t GB /T 14405- 93( 通用桥式起重机技术条件 ) 中明确规定: 主梁跨中上拱度 h\0. 7S /1000。按照标准, 该 QS5- 13. 5A6起重机的主梁上拱度大于等于9. 45mm。目前, 检测主梁挠度常用的方法是重锤拉钢丝法和吊钩悬尺法, 以及磁铁悬尺法。重锤拉钢丝法是采用较为普遍的一种测量方法, 它具有读数直观、不受环境影响、操作简单等优点, 并且同时能对构件的直线度进行测量, 结合公司现场情况我们采用重锤拉钢丝法。使用钢丝法测量前检测人员必须准备好如下几个测量工具: 重锤、钢丝、撑杆 2个、滑车 2个。检测人员将撑杆和滑车分别安装在起重机的两个跨端, 悬挂好重锤牵引的钢丝, 然后检测人员选取如图1所示的 10个测量点进行测量, 以直板尺进行测量, 若 H 为撑杆的高度, 直板尺测量的尺寸为 h1, 钢丝 自垂下 挠值为 h2, 则实际 拱度值 为h= H - ( h1+ h2) 。此方法比较简单, 不需要什么特殊仪器, 但有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性。因此, 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。

检测数据如下表所示:

2 主梁下挠的修复方法

箱形主梁下挠的修复, 常采用以下五种方法: 火焰矫正法、预应力矫正法、重复施焊法、切割法和局部加热法。结合现场的工况条件决定采用火焰矫正法。火焰矫正法即氧气 - 乙炔火焰加热桥梁结构的某些部位, 使其产生收缩, 达到校正的目的。其原理是当对主梁的某一局部位置加热时, 受热部位因膨胀而伸长, 但由于受邻近未被加热部位的限制, 而不能自由膨胀, 从而使受热部位在冷却后较原尺寸短,产生了压缩性变形。热金属在冷却过程中牵动周围金属的互相靠近, 产生收缩力, 相当于在主梁中性层下作用一个偏心力矩, 促使主梁恢复上拱, 达到校正变形结构的目的。现场根据监测人员测试结果我们制定了主梁拱翘矫正的加热区图, 依据图纸矫正工人在起重机的腹板和下盖板上用记号笔画出加热区。火焰矫正法的优点是: 矫正效果较好, 灵活性很强, 可以矫正各种复杂变形, 施工工艺也较为简单。特别是大型工字钢、槽钢等的调直以及作反变形时,用火焰矫正法最理想。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, 可立即调好, 既省力又快。因此, 火焰矫正法被广泛应用。

3 施工步骤

3 1 矫正前的准备

矫正工作开始之前, 应把小车开到非司机室的一侧, 在主梁的下方搭设脚手架, 以利于校正人员有足够的工作空间, 然后找来一根约等于规定标高的抱杆, 在抱杆的上端用一根横梁支住两主梁, 在抱杆的下端用千斤顶支起, 使主梁一端的车轮离开轨道适当的高度, 然后进行封车、断电。

3 2确定烤火位置和顺序

对箱形主梁烤火位置应选在筋板处, 即主梁腹板高度的 1/3处, 为了提高弯曲效果, 加热线一般不顺次加热, 而是以较大的间距对加热线进行加热, 加热宽度约为 80~ 100mm比较适宜 (见图 2)。其面积为 ab/2和主梁下盖板面积为 ac(其中: a- 隔板烤火点三角区长度; b- 隔板烤火点三角区高度, c- 主梁腹板宽度 ), 并避免在跨中加热。

3 3 实施火焰矫正

由材料力学可知, 为了能产生较大的弯曲, 希望远离梁弯曲中性层的部分能有较多收缩。由于带状加热的终端可以产生较大的横向收缩, 因此在用火焰法弯曲与矫正时, 通常采用自中性层向边缘的带状加热, 以达到最大的弯曲效果。按上图加热顺序,两名工作人员烤火要在主梁的两个对称烤火点同时进行, 力争做到同时进行烤火, 同时烤火结束。而且火焰均为中性焰、烤火的速度和烤火方式尽量保持相同, 否则主梁容易出现扭曲变形。最适合的加热温度为 700~ 800e, 加热温度不应过高或过低。因为加热到此段温度时金属 (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。同时工作人员避免在同一部位进行多次加热, 那样会导致材料的机械性能降低。加热完毕后, 不要先着急测量数据, 务必待其冷却到室温后, 才能对主梁上拱、旁弯等进行测量, 以便为下一步工作提供依据。

3 4 实施焊接加固

在地面上做好槽钢与加固钢板的框架, 槽钢与主梁及槽钢与加固钢板处进行除锈打磨, 在主梁跨度内下盖板进行焊接, 以增加主梁断面。焊接烘烤要求达到 250e 时, 保温 2h, 焊接过程中, 每一位焊工要求焊接电流、电弧电压、焊接速度一致, 以防止主梁产生扭曲。焊接完后, 松开千斤顶。

4 挠度检测

按照拉钢丝法再次对主梁拱度翘曲进行检测,检测主梁上拱度是否达到要求, 同时按照5通用桥式起重机标准6做起重机静负荷试验, 检测拱度的回弹量是否达到标准。确认后进行油漆的防护, 结构全处理完后对主梁腹板进行探伤。

5 结束语

经过轿正后的起重机经检测各项指标均达到起重机标准。运行至今, 效果良好, 未出现小车爬坡等现象, 此次起重机挠度矫正证明非常成功。同时为公司节约了生产成本。为公司提倡的修旧利费工作做出了贡献。