桥(门)式起重机主梁挠度的检测

1、桥（ 门） 式起重机主梁挠度的检测在桥（ 门）式起重机安全技术检验中，主梁拱度的检测是一项十分重要的内 容。 JB1036-82（ 通用桥式起重机技术条件） 中明确规定:主梁跨中上拱度 F=L（0.9-1.4）/1000 。且最大拱度应控制在跨度中部的 L/10 范围内。目前常用的 检测方法有传统拉钢丝法和现行吊钩悬尺法，以及磁铁悬尺法。1.1 拉钢丝法拉钢丝法要求三名检测人员必须爬到起重机的主梁上，使 0.5mm细钢丝的一头固定于主梁的一端 （钢丝通过上盖板上的等高块 ） ，另一头与主梁另一端的 15kg 弹簧秤相接。然后选取测量点，测量钢丝至主梁上表面的垂直距离，再计 算出拱度值。 此方法

2、有较大的局限性和检测人员登高作业的危险性， 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。1.2 吊钩悬尺法吊钩悬尺法是将300mn钢板尺倒挂在吊钩上，开动小车（电动葫芦）沿着工字 钢轨道运行， 通过架设在地面上的水准仪， 依次测取主梁各点的标高值。 然后计 算出其拱度值。 这种测量方法误差大， 有时可能会得出相反的结果。 影响测量精 度的因素是 : 小车行走轮半径误差和轨道踏面形状误差以及小车三条腿等都会直 接反映在标高值上， 致使测取的标高值不真实， 最后计算出的拱度值便不准确了。1.3 磁铁悬尺法磁铁悬尺法

3、是用一根0.5m的细钢丝，一端固定在磁铁上，另一端固定于一 个0.5kg的重锤。在细钢丝上安装一个可以调节位置的 300mni冈板尺，用一根专 用绝缘杆将磁铁吸附于主梁下盖板或工字钢轨道的下表面上。 然后选取主梁两端 和梁中三个测量点，通过架设在地面上的水准仪读取被磁铁悬挂标尺上的数值， 从而计算出主梁跨中的拱度值。即主梁跨中拱度值=跨中标高值一1/2（较高端跨 端标高值较底端跨端标高值 ） 。钢板尺正向固定于细钢丝上， 测得结果是正值时为上拱， 反之为下挠。 利用此法 可检测各种型式起重机主梁拱度，方法简捷，结果准确，省时省力。2 桥（门）式起重机主梁变形的矫正方法桥（ 门） 式起重机主梁在

4、自重和载荷作用下会产生弹性下挠变形，给承载小车 增加运行阻力。 为了补偿主梁的下挠变形， 设计要求将主梁做成有拱度的梁。 因 此上拱度是起重机主梁设计与制造中的主要问题， 必须保证其规定的上拱值， 不 得过大或过小。 但桥（门）式起重机的主梁在制造和使用过程中， 都会产生不同程 度的永久变形。例如:主梁在制造过程中， 由于主梁下料拱翘值预留量的不合理、 气温的影响、焊接工艺的实施误差等因素的影响，主梁焊接后其拱度、翘度、水 平旁弯及腹板的垂直度 （主梁扭曲变形 ）等不一定都符合要求， 此时需要对主梁进 行矫正 ; 当一台桥式起重机的两片主梁在同一截面高度不一致时，也需要进行矫 正。起重机在使用

5、过程中， 由于主梁刚性不足、 长期满负载工作或起重机工作环 境恶劣等诸因素影响，也会使主梁产生永久变形。当拱、翘值降到一定程度时， 就必须进行修理矫正。按国标 G136067-85（起重机械安全规程）中1、4、10条的 规定: “对于一般桥式类型起重机，当小车处于跨中并且在额定载荷下，主梁跨 中的下挠值在水平线下、达到跨度的 1/700 时，如不能修复，应报废。”综上所述，桥（门）式起重机在制造和使用过程中， 主梁的矫正是必不可少的。 采取什么方法进行矫正，将直接影响到起重机主梁变形的矫正效果、矫正费用、 主梁外观质量及起重机的安全使用等。 因此，合理正确的矫正方法至关重要， 不 可忽视。目前

6、，主梁变形的矫正方法有“火焰矫正法”、“预应力法”、“重复 施焊法”、“切割法”及“局部切垫法”等，具体采用什么方法，要看情况而定。 只有掌握各种方法的特点、 适用范围等才能正确、 合理地选择矫正方案， 取得较 为理想的矫正效果。2.1 火焰矫正法火焰矫正法的原理是在金属结构上局部加热， 使金属结构的某些部位被 “塑 性压缩”，冷却后由残余的局部收缩应力达到矫正变形的目的。 主梁拱翘矫正的 加热区见图 1 。图 1 主梁拱翘矫正的加热区 拱度不足时加热板下侧三角区及下盖板矩形区， 翘度不足时加热悬臂腹板上 侧三角形区及上盖板矩形区。 烤点的大小和烤点的多少及位置， 要根据变形的具 体情况制定。

7、但必须注意以下几点 :1）最适合的加热温度为700-800 C,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。2）同一位置不能重复加热。 否则不但效果不好, 对金属的金相组织也有损害。3）加热点应放在隔板处,可减小腹板的波浪度。4）加热点应避开危险截面。 经加热矫正后烤点部位应力加大, 因此危险截面 的负荷应力也加大,容易使矫正变形失效。5）主梁变形后主梁应加固。 因为矫正后主梁应力很大, 再加上多年使用, 金 属材料逐渐疲劳,刚性不足。如不加固,不但矫正效果保持不住,反而变形会更 加严重。一般加固的方法是在主梁跨度内

8、下盖板两侧用槽钢做腹板, 再加一层下 盖板,以增加主梁断面。火焰矫正法的优点是 :矫正效果较好,特别是有较硬的弯处也起作用 ; 施工工 艺也较为简单。 因此,火焰矫正法被广泛应用。 但这种矫正方法也有以下不足之 处: 在火焰矫正时,为产生“压塑”效果,须将主梁矫正部位顶起 （ 使烤区受压应 力） ,否则无效果, 这样就增加了施工的难度 ;尽管火焰加热在隔板处, 仍能造成 腹板及盖板较大的波浪度 ; 火焰矫正后须将主梁加固,否则,将产生更严重的变 形。鉴于以上分析,一般情况下 （除局部矫正硬弯外 ） ,不主张采用火焰矫正法。 但是,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。既不

9、 用大型压力机, 又不需要太宽敞的场地。 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。2.2 预应力法预应力法矫正主梁下挠的原理是, 在主梁的下盖板两端通过固定支座, 用预 应力张拉多根钢筋或钢丝绳,使主梁受到一个弯矩 （ 主梁上半部受拉应力,下半 部受压应力 ） ,在这弯矩作用下主梁恢复上供 （工装结构见图 2） 。当主梁承受载 荷作用时, 工作压力恰好和钢筋预应力相反, 这样钢筋预应力就可以抵消部分工 作压应力,从而提高了主梁的负载能力。图 2 预应力法工装结构预应力法是一种主梁下挠矫正的有效方法，它具有以下

10、优点 : 矫正后上拱值 准确而稳定，根据运用中的变化还可以随时调整 ; 矫正后主梁的强度和刚度能得 到加强 ; 矫正工艺简单，周期短，费用低等。但它有以下不足 : 只适用于桥 （ 门） 式起重机箱形主梁拱度下挠的矫正， 不适宜主梁的水平弯及局部变形， 门式起重 机悬臂的翘度矫正等不能采用 ; 矫正后的外形不美观等。起重机有如下情况时， 采用预应力法最为适合 : 运用多年的起重机 ; 主梁刚性 不足，承载能力差 ; 起重机长期满负载工作 ; 工作环境恶劣等。2.3 重复施焊法重复施焊法的原理是， 将主梁焊缝用大电流重复施焊的方法， 用产生的焊接 变形来矫正原变形。 如须增加主梁的拱度时， 在主梁

11、的下盖板与腹板的两条角焊 缝重复施焊。由于焊缝冷却收缩， 产生的应力使上拱增大。 如须减小水平旁弯时， 在凸面腹板与上下盖板的两条角焊缝重复施焊， 就可以减小水平旁弯。 施焊的电 流、重复施焊的长度，要根据矫正的程度而定。避免超过，再反向矫正。实践证明，这种矫正方法最优， 准确有效、 变形平滑，又不会带来外观缺陷。 这种方法用于拱翘值的矫正、 水平旁弯的矫正及桥式起重机两片主梁同一截面高 低差偏大的矫正等更具有实用、经济、简单、质好、速快等优点。但对主梁某处 有硬弯、长期使用后主梁刚性不足有较大变形等不适用。2.4 切割法在某些情况下可以利用主梁自重对拱翘度的影响。 对主梁的上盖板进行切割 处

12、理，使切割部位主梁的截面抗弯模数减小、 主梁的抗弯能力减弱， 在主梁自重 的作用下产生机械变形， 跨中上拱值减小， 悬臂端上翘值增大。 采用此方案比较 容易控制整个修正过程及变形量的大小，但需要注意的是，切割部位周围的主、 副腹板由于主梁沿垂直于腹板方向的轴旋转变形， 可能造成腹板波浪超差， 必须 加以防止。实践证明， 切割法操作简单、 易控制， 在主梁经过永久变形后一般能较好地 保持其原有的技术数据， 不会因时效的缘故在内应力或热变形释放后引起技术参 数的较大变动。 因此，切割法在主梁拱翘度超差较大时是一种较好的新造主梁修 正方法。此种方法也可用于修正悬臂过高 （跨内合格 ） 、跨内过高（悬臂合格）或其 他的一些上拱上翘方面的缺陷， 只要悬空