桥式起重机主梁下挠原因、危害及应对措施

包连武 荀迎春 姚文志

阜新市特种设备监督检验所（阜新 123000）

阜新液压件厂是生产液压产品的大型国有企业，拥有30台各类起重机械，其中铸造车间有7台桥式起重机。通过检测发现有3台桥式起重机主梁下挠。主梁是起重机主要结构件，主梁下挠到一定程度会影响起重机安全运行，如不及时修复可能造成严重设备和人身事故。在起重机械检测中发现影响主梁下挠的原因是多方面的，本文主要从分析铸造车间起重机主梁下挠原因入手，查找主梁下挠危害表现，提出以火焰矫正法修复起重机主梁下挠的具体对策。

1 主梁下挠原因

1.1 高温工作环境对起重机下挠有较大影响。

这是因为在热加工车间使用桥式起重机的主梁长期处于高温烘烤状态，从而降低了降低了金属材料单屈服极限和产生的温度应力，一方面温度应力与其他应力叠加后可能超过材料的屈服极限，另一方面由于主梁上下盖板受热不均匀，下盖板温度大大高于上盖板，下盖板伸长较多，最后导致主梁下挠。

1.2 超负荷和不合理使用的影响

调查中了解到，该铸造车间部分吊物单件的重量超过了起重机的额定载荷，超载、超时和不合理使用起重机是造成主梁下挠的又一个重要原因。在调查中了解到该车间起重机长期处于超负荷状态，而该车间为了赶工期，抢时间，采取“歇人不歇机”的方法，超工作级别使用起重机，使起重机长期处于疲劳状态。

上述不科学使用方法都会使主梁局部应力处于甚至超过屈服极限，从而导致主梁下挠。

2 梁下挠的危害

主梁下挠会严重影响起重机安全运行，如不及时修复报废，就有可能造成严重的设备和人身事故。其危害归纳起来主要有以下几方面。

(1)对小车运行的影响

当主梁出现下挠永久变形时，承载后下挠会更加严重，使小车轨道产生坡度，小车无法正常工作，当小车由中央向一端运行时，因爬坡而运行困难，严重者会因阻力增大而烧坏电机。当小车由梯部向中间运行时，将出现“溜车”、速度加快和不能准确停车灯现象，甚至导致事故。

(2)对大车运行的影响

特别是对于具有集中驱动型式的桥式起重机，由于主梁下挠将使大车运行机构的传动轴支架及结构一起下移，传动轴弯曲。当传动轴弯曲严重时，就会损坏轴颈，甚至会引起联轴器的牙齿折断，连接螺栓断裂，严重时会发生切轴现象，甚至烧毁电机。

(3)对小车的影响

当两根主梁的下挠程度不同时，会使小车的四个车轮不能同时与轨道接触，形成下车“三条腿”现象。同时，随着主梁下挠，又引起了主梁的水平弯曲。主梁向内弯曲，使小车轨矩减少，轨距减少到一定数值时，双轮缘小车将产生运行夹轨，外侧单轮缘小车将会造成脱轨。

3 治理措施

由以上分析可以看出，主梁下挠对起重机安全运行具有重大影响，液压件厂铸造车间起重机下挠度接近参考值，该厂决定采用火焰标正法修复该起重机，由专业维修单位对其进行修复。施工步骤如下。

(1)矫正工作开始前，把小车开到非司机室一侧，搭设脚手架，用抱杆将主梁吊起，使主梁一端的车轮离开轨道适当的高度，封车断电。

(2)对主梁拱度、旁弯、扭曲情况进行全面测量。

(3)确定烤火位置和顺序。

对箱形主梁烤火位置应选在大隔板处，在腹板下部，即主梁腹板高度的1/4-1/3处，加热宽度约为80-100比较适宜。其面积为ab/2和主梁下盖板面积为ac，并避免在跨中加热。

加热顺序，由主梁两端烤火点逐渐向中间延伸，也可两端向中部跳跃式加热。一般在实施火焰矫正时，采用跳跃式加热方式。

(4)减少走台板的影响

对于大型重载桥吊每根主梁常有 2个走台板，在火焰矫正实施过程中，主梁变化明显。因走台板的影响，使主梁纵向重心向走台板一侧偏移，从而造成主梁扭曲。可采取在走台板下部加支撑。

(5)实施火焰矫正

加热顺序，每一根主梁两个对称烤火点，原则上同时进行，同时结束。要求火焰大小，火焰离烤区金属间距、烤火方式及速度力争一致，且火焰均为中性焰，在每一烤点，也必须同时对称进行，否则主梁易出现扭曲变形。每加热完两面对称烤点，冷却至室温后，需对主梁上拱，旁弯等进行测量，以便为下一步工作提供依据。

要求主梁拱度矫正为（1.6-1.8）L/1000， 拱度处理达到要求后，将主梁腹板与下盖板的角焊缝重新满焊；焊满后再用槽钢及联接板在主梁下盖板上加固处理。

(6)实施焊接加固

对大型重载桥吊主梁采用焊接加固只能增加几个毫米的上拱值，主要目的在于增加主梁截面惯性矩，保持火焰矫正恢复的上拱值。而防止因焊缝产生裂纹就显得十分重要。焊接完后，松开所的千斤顶，检测主梁旁弯及上拱度是否达到要求，做好记录，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。

焊接技术要求为焊接烘烤要求达到 250℃时，保温 2h，槽钢与主梁及槽钢与加固钢板处均需除锈打磨，在焊接过程中严禁在原主梁上起弧，焊接过程是否预热需计算 t8/5，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。

维修后起重机其主梁上拱度达到国标要求，经过长期使用和检测，上拱度稳定，效果较好，从而保证起重机安全运行。

[1]中华人民共和国质量监督检查检疫总局颁布.起重机械定期检验规则, TSG Q7015-2008.

[2]国家标准局.起重机械安全规程, GB6067—1985.