门式起重机检验、检测技术研究

李娟娟

（河南省特种设备安全检测研究院，河南　郑州　450000）

门式起重机检验、检测技术研究

李娟娟

（河南省特种设备安全检测研究院，河南郑州450000）

门式起重机由于承受交变载荷，而且使用工况条件复杂，为保证其安全使用，对相关检验、检测工作有较高的要求。基于此，重点针对门式起重机的检验技术及检测手段进行分析和探讨。

特种设备；门式起重机；无损检测；使用安全

随着我国经济水平的快速提高，城市工程建设及重工行业的发展，起重机作为一种常用的空间运输工具，得到了越来越广泛的应用［1-3］。因此，起重机的相关检验技术及检验质量也应相应地得到提高，以保证起重机的安全、稳定运行。

门式起重机由于承受交变载荷作用，而且主梁截面多采用焊接工艺，主体结构内部可能存在制造缺陷以及电气元件在各种恶劣工况条件下的故障风险等问题，导致其检验的复杂性。因此，本文针对门式起重机的检验方法及检测技术进行研究和探讨，对于起重机的检验技术改进、提高具有一定的参考意义。

1　检验方法

门式起重机的检验主要包括机械和电气两方面的工作。其中，机械部分应重点关注主梁、吊钩、钢丝绳等各部分的受力情况及可能存在的各种缺陷；电气部分应重点关注电机、电气设备接地可靠性及行程限位等。以下分别对其检验方法进行讨论。

1.1机械部分检验方法

门式起重机机械部分的检验重点关注主梁、吊钩组及制动器等部位。对于门式起重机主梁涉及的安全参数有主梁上翘度、上拱度、下拱度等。目前，对其检测主要采取拉钢丝法检测、水准仪法检测及光学仪器检测等。

1.1.1拉钢丝法。门式起重机主梁拱度的测量可采用拉钢丝法，即在主梁上盖板中部布置钢丝并拉紧，在端梁中心与钢丝垂直放置测量棒，测量主梁筋板上盖板与钢丝间最大距离hm，测量棒长度为h，钢丝自重位移调整值为δ，则该起重机主梁拱度值为H=h-hm-δ。起重机振动对该测量方法的测量结果影响较小。

1.1.2水准仪法。门式起重机轨道翘度和高低差等的测量可采用水准仪法，该方法精度高，但起重机走台振动或厂房内其他运行设备导致的起重机振动对其测量结果的影响较大，而且检验时有些区域难以测量。

1.1.3光学仪器检测法。相对于拉钢丝法和水准仪法检测，在光学仪器检测方法中，近年来全站仪得到了越来越广泛的应用。全站仪是一种集光、机、电于一体的高技术检验设备，在门式起重机检验过程中只需一次固定，就可以完成该台设备的水平角、垂直角、高差测量等参数的收集，有效地提高了检验的效率及可靠性。

对于门式起重机吊钩组的检验，由于吊钩组在使用过程中易出现钩口处的磨损、滑轮破损、吊钩疲劳裂纹问题，因此在吊钩组检验中应卸下吊钩螺母，清洁吊钩表面后，检查吊钩表面及吊钩尾部螺纹与杆部空刀槽处是否存在裂纹、凹坑等表面缺陷。

门式起重机运行制动器也是机械部分检验的一个重要部件，在检验中应注意制动器宏观是否存在裂纹、变形、磨损及缺少零部件等问题；对制动器的平衡性进行检测，防止制动器出现侧偏；应检查制动轮的表面凸凹度。另外，对于液压制动器，应检查是否有漏油现象，不允许出现油流向制动轮的情况。

1.2电气部分检验方法

门式起重机的电气部分检验应重点关注电机、电气设备接地可靠性以及行程限位等。电机检验应用摇表测量电机绝缘阻值是否达到相关要求，且绕组之间阻值是否平衡。直流电机还应检查碳刷接触情况及其磨损情况。

电击伤害是门式起重机常见的电气伤害之一，而电气设备保护接地是防电击的一项重要措施，电气设备接地检验应对接地线、PEN线、PE线以及等电位联结系统连续性检测。另外，在检验中应注意保护导线和中性线的混用问题。在检验时，通常应采用电子或手摇式接地电阻测量仪对接地电阻阻值进行测量。

2　检测方法

经统计，门式起重机的故障原因中裂纹占45%，焊缝缺陷占22%，17%来自锈蚀［4］。在检验中，无损检测技术的采用能有效地发现设备存在的此类缺陷，确保设备的安全使用。

门式起重机检测方法可分为静态缺陷检测和活动缺陷检测。静态缺陷检测主要采用目视检测方法、射线检测方法、超声检测方法、磁粉检测方法及渗透检测方法。

门式起重机常用的射线检测方法可分为χ射线和γ射线检测。射线穿过材料到达底片，会使底片均匀感光；如果遇到裂缝、洞孔及夹渣等缺陷，一般将会在底片上显示出暗影区。这种方法能检测出缺陷的大小和形状，还能测定材料的厚度。射线检测主要在门式起重机的制造、安装环节中对主体机构的对接焊缝进行内部缺陷的检测。

超声检测能够检测吊具构件焊缝、门式起重机主要受力构件对接接头内部的裂纹、气孔等缺陷。通常认为构件内部的缺陷将造成材料的不连续，这种不连续往往又造成声阻抗的不一致，超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射，反射回来的能量又被探头接收到，在显示屏幕中横坐标的一定位置就会显示出来一个反射波的波形，横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同，反映了缺陷的性质。该方法成本低、速度快，缺陷定位较为准确。

对于磁粉检测，当表面或近表面缺陷的工件被磁化后，当缺陷方向与磁场方向成一定角度时，由于缺陷处磁导率的变化，磁力线会逸出工件表面，产生漏磁场。此时，喷洒铁磁性粉末时，会吸附在漏磁场处形成磁痕。该方法与超声探伤和射线探伤比较，其灵敏度高，缺陷容易辨认，结果可靠，操作简单。磁粉检测主要对门式起重机应力集中部位可能存在的表面及近表面缺陷进行检查。

渗透检测是利用毛细管现象使渗透液渗入表面开口缺陷，经清洗去除表面上多余渗透剂，而保留缺陷中的渗透剂，再利用显像剂的毛细管作用吸附出缺陷中的余留渗透剂，而达到检验缺陷的目的。相对于磁粉检测，渗透检测仅能对起重机相应部位可能存在的表面开口缺陷进行检测。

对于门式起重机动态缺陷，目前主要可以采用声发射检测方法。声发射技术是近年来发展起来并广泛应用的一种无损检测技术。当起重机主要部件受外力作用发生变形、开裂或内部应力超过屈服极限进入塑性变形阶段，会以瞬态弹性波形式释放出应变能，可利用仪器接受这种声发射信号，并分析、判断发射源的状态。声发射检测能够检测门式起重机的主梁和主支撑脚在外加应力下的缺陷活动情况，并提供连续的实时缺陷信息，该方法具有在线监控及破坏预警的功能，其广泛的应用能够有效地提高门式起重机运行的安全性。

3　结语

起重机的检验、检测工作是确保其安全使用的重要手段，本文通过对我国建筑及工程行业普遍使用的门式起重机机械部分、电气部分的检验方法分析及门式起重机针对静态缺陷和动态缺陷采用的不同无损检测手段进行分析探讨，为确保门式起重机的使用安全提供参考。

［1］杨红宾.关于起重机检验技术质量探讨［J］.装备制造，2014（S2）：135-141.

［2］邓志华.门座起重机金属结构检验方法探讨［J］.机电技术，2014（6）：122-130.

［3］陈步云.化工企业桥式起重机的管理检验与使用［J］.科技向导，2011（27）：221.

［4］王岩.基于光纤声发射的起重机械监测系统应用研究［D］.太原：中北大学，2013：2-16.

Research on Inspection and Detection Technology for Portal Crane

Li Juanjuan
（Special Equipment Inspection Institute of Henan Province，Zhengzhou Henan 450000）

The portal crane mainly bears alternating load and working under complex condition.Higher requirements of inspection and detection technology were proposed to ensure its safe use.Based on this，this paper mainly discussed and analyzed the inspection technology and detection detection means.

special equipment；portal crane；nondestructive testing；use security

TH21

A

1003-5168（2016）05-0064-02

2016-04-13

李娟娟（1978-），女，硕士，工程师，研究方向：起重机检验及风险评估。