冶金起重机中间端梁开裂的原因分析与修复.pdf

冶金起重机中间端梁开裂的原因分析与修复 代永利 洛阳力合起重设备有限公 司 洛阳4 7 1 0 0 0 文章编号1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 1 0 9 0 0 8 7 0 2 冶金 起重机桥架有 1种结构形式为 空腹梁 与 中间端梁刚性连接构成，所谓刚性连接就是其中 间端梁的上盖板与 主梁 的 T型钢对接 ，腹板 、下 盖板与主梁 的腹板焊接 而成 ，整个桥 架形成一个 刚性的整体结构。 某钢厂的该类 型起重机使用不到 1 a ，中间端 梁出现开裂现象 ，严重影响了起重机 的正 常使用 ， 出现安全 隐 患。如不 及 时修复 中间端 梁 的裂 纹 ， 将给用户 带来重大经济损失 ，严重时将使 起重机 报废 。 1 分析开裂部 位 1 ． 1 中间端梁上盖板与主梁 T型钢对接处 中间端梁上盖板 与主梁 T型钢翼 板属不 同板 厚 的对接 ，G B ／ T 3 8 1 1 _2 0 0 8 起重机设 计规范 和 起重机焊接工艺手册 都明确指 出“ 主要承 载结构 中不 等板 厚或板宽 的对接 焊，均应从 一侧 或两侧制成不大于 1 4的过渡斜坡 ” 。此处焊缝 明显不符合 规范要求 i同时 ，检测 中还可看见 焊 接质量不理想 ，肉眼可见气孔 、夹渣等缺陷。 1 ． 2 中间端梁内部其上盖板与 T型钢对接处 2种不同厚度的板材在对接 时除了一侧进行打 过渡斜坡焊接外 ，另一面应按设计 和工艺要求需 进行封底焊接 ；根 据 目测箱形梁 内部对接底部未 进行封底焊 。 1 ． 3 手 孔处 由于上盖板发 生开裂 ，裂纹 向下延 伸直至最 薄弱 的截面及手孔处 。 2 裂纹处的最大应力的计算 通过对裂纹处进行 受力分 析和应力计算 ，采 用有限元实体单元局部模拟计算 ，其结果均未超 过 5 0 M P a 。由此可知 ，单纯的应力集 中还不足 以 起重运输机械 2 0 1 1 9 使该处应力超出强度极限，考虑到有 1种最有可 能的情况 ，起重机 车轮支承点 高度 差超标 俗称 “ 3条腿” ，而超标 的原 因则来 自制造和运输或厂 房轨道等因素。按照 国家标注为 1 2 ． 4 m m高度差 进行有 限元分析 ，其连接处最大应力并 未超过静 强度许用 应力 。根据 现场 的厂房 老 旧条 件 ， 对起重机大 车使 用轨道标高 进行测量 ，按照 2 m 取段测量 ，结果发现大 车全程范 围内存 在 6 0 mm 的高度差 ，相邻 2段 4 I l l 范围内高差最大 3 0 m m。 由此可知，若按大车轮距为4 m，其在每个工作周 期循环内大车将会 出现 1 次 “ 3条腿 ”现象 ，且严 重超标 国家标注为 1 2 ． 4 m m ，经计算分 析，其 连接处最大应力会大大超过静强度许用应力。 如前所述，该起 重机 中间端梁开裂 主要 由大 车轨道短距 内高差过大 引起 ，其 主端梁 的接 头工 艺的不规范处理和不理想的焊接的综合作业所致。 3 修 复措施 1 在母材 Q 3 4 5 B上顺着裂纹采用碳 弧气 刨刨开 ，深度超过母材厚度 的 1 ／ 2，以便保证补焊 焊透 。 2 现场采用 E 5 0焊条进行补焊 ，焊接要求连 续 ，每焊接 1遍相应将 药皮 、焊渣清理 干净 ，直 至填满坡 口。 1 3 将补 焊焊缝 打平 ，其 上采用 1 6 mm钢板 贴焊 ，保证外部焊接 质量 ；为了贴板紧 固，在贴 板上 加工 塞 焊孔 ；其 上 盖板 处 和腹 板 处 皆如 此 处理 。 4 修复效果 在对桥架相应开裂部位进行修复和对大车轨 道做相应调整后，至今相应位 置未发生开裂现 象 。 ～ 8 7 厦漳大桥主墩塔式起重机的紧急防台 周平袁刚云 中交二 航局 二公 司 重庆4 0 0 0 6 1 文章编号 1 0 0 1 0 7 8 5 2 0 1 1 0 9 0 0 8 8 0 3 2 0 1 0年 1 0月 ，第 1 3号超强台风 “ 鲇鱼 ”越 过菲律宾 ，进入我 国南 海 ，对厦漳 大桥的建设构 成很大威胁。当时， 厦漳大桥 B Z P 4主墩索塔已施 工了 7个节段 ，安装 了 2台塔式起重机 以下简 称塔机 ，其 中 1台 2 5 0 tm塔 机、另 1台 1 0 0 0 t I n 塔机。2 5 0 t m塔机已经顶升 1 5个标 准节 ，起重臂距离承 台高约 5 9 m，并在索塔第 4 节段上有 1道附着 ；1 0 0 0 t m塔机则刚刚完成主 体结构安装并顶升 了 3个标准节 共计 6个标准 节 ， 起重臂距离承台高约 5 2 ． 5 m，2台塔机的状 态如图 2所示。 这2台塔机 目 前所处的高度对防台非常不利， 若 1 0 0 0 t 塔机全回转则会碰撞2 5 0 t 塔机的塔身； 若2 5 0 t 塔机全回转也会碰撞 1 0 0 0 t 塔机的起重臂 拉杆。此时， 2台塔机都处于非常不安全的状态， 急切需要制定防台措施。 1 塔机防台方案制订 2台塔机必须全部处于 自由回转状态时 ，才是 最安全的。根据这个原则 以及现场情况 ，制订了 3 套防台方案。 方 案 1 将 1 0 0 0 t m塔机往上顶升 3个标准 节 ，1 0 0 0 t m塔机将高 于 2 5 0 t／ -t l 塔机，使 2 台塔机都能够自由全回转，见图2 。 1 ．液压爬模2 ．钢筋3 ． 2 5 0 t 塔机4 ．附着 5 ． 1 0 0 0 t 塔机6 ． B Z P 4墩 图 1 2台塔机布置示意图 2 方案2 将2 5 0 t m塔机拆除9个标准节， 使塔机降低到其附墙位置，然后将 2 5 0 t m塔机 起重臂固定在索塔身上，此时 1 0 0 0 t m塔机能 够 自由全 回转 ，见图 3 。 3 方案 3 将 2 5 0 t n l 塔机往下降低 4节标 准节，同时将 1 0 0 0 t m塔机往上顶升 1 节标准 节 ，此时 2塔机都能 自由全 回转 ，见图 4 。 方案 1中 1 0 0 0 t i n塔机顶升 3节标准节需要 1 d ；方案 2中 2 5 0 t I T I 塔机拆除 9节标准节也需 5 建议 1 对于沿海城市或老旧厂房 ，其基础容易出 现下陷的地 方，在起 重机安装试车和验收前要对 其大车轨道进行测量，以避免轨道高差超标的情 况出现。 2 为了更有效地应对轨道高度差带来的额外 受力对起 重机桥架带来 的破坏 ，除 了在 制造起 重 一 8 8 一 机环节严格按照起重机规 范要求 的工艺生产和检 查外 ，在设计上可采用 中间端梁为铰接 轴的柔性 连接形式 ，这样更能提高设备 的使用 能力和更有 效的避免不必要的经济损失 。 作者地址 河北省唐山市唐海县唐海路 7 2～ 1号 邮 编 0 6 3 2 0 0 收稿日期2 0 1 1 0 1 2 9 起重运输机械 2 0 1 1 9