桥式起重机的修理

桥式起重机的修理桥架变形的修理桥式通用起重机桥架的变形时比较普遍存在的问题。

发现变形之后，要视实际情况确定出防止继续变形的措施或进行修复，绝不可以任其发展下去。

经验证明，在正常情况下使用的起重机（不超载、不受高温影响以及维修合理等），其主梁下沉到一定得程度，就基本上趋于稳定。

但是有的起重机在使用一段时间之后，可能发生一些不正常的现象，如小车不能准确地停在指定位置上或运行时发生摆动，小车啃轨，大车啃轨，机构传动部件不正常的损坏以及电气元件多次的烧伤等。

产生这些现象的重要原因之一，就是桥架发生了永久变形。

此时应对桥架各主要尺寸进行检查和测量，如主梁挠度、水平旁弯、腹板波浪形、桥架对角线误差等。

把实际测量的结果和有关规定的数据对照一下，然后分析出产生这些毛病的原因，最后确定出具体的修理方案。

1.主梁变形的概念桥式起重机在出厂就制造出有上拱度的主梁，其目的是增强主梁的承载能力及减轻小车的爬坡和下滑。

所谓主梁的上拱度，就是主梁向上拱起的程度。

在用钢丝发测量主梁的上拱度时，被测部位的曲线值表现高于水平线。

桥式起重机使用一段时间后，主梁拱度便逐渐地减小。

把新出厂的起重机所具有的上拱度，减去现有起重机的上拱度，次差值就是主梁的拱度减小量。

随着时间使用的延长，主梁最后还可能由上拱度而变为下挠。

所谓主梁的下挠，就是主梁的向下弯曲。

在用钢丝法测量时，主梁的下挠曲线值，表现出低于水平线。

当主梁产生下挠之后，会引起主梁的水平旁弯和腹板的波浪变形。

当下挠达到一定数值之后，起重机将发生一系列的不正常现象。

一般来讲，主梁产生下挠就要考虑修复。

究竟下挠到什么程度才需要进行修复，还应加以规定。

这项规定的意图是，考虑到主梁产生下挠之后如不及时修复，将会使下挠继续扩大，如果主梁变形已经十分严重仍在继续使用，一方面满足不了生产要求，可能导致重大的设备和人身事故。

主梁下挠的含义包括有：（1）主梁的允许下挠所谓主梁的允许下挠，就是指小车处于主梁中间病受有额定的负载作用时，在主梁的中间部位产生了比规定值小的弹性下挠。

所谓主梁的弹性下挠，是指主梁受负载作用后，在主梁某部位产生的下挠，且当负载去掉之后，主梁又能恢复到原来的状态，主梁的这种下挠就叫做主梁的弹性下挠，其数值就叫做主梁的弹性下挠值。

一般情况下，主梁的允许下挠值从水平线算起，不要超过2000S (S 是打车标准跨度值).对新安装的双梁桥式起重机所规定的允许下挠值，各国规定是不一样的，我国还规定：单梁桥式起重机主梁的允许下挠值mm SF 5001 ;手动单梁桥式起重机主梁的允许下挠值mm SF 4001 ,同时对双梁桥式起重机还要求测量刚度，是主梁震动衰减时间保持在8–12s ，振幅减小至0.5mm.（2）主梁的应修下挠值主梁的应修下挠值，就是主梁中间部位的下挠极限值。

通常，主梁下挠程度接近了这个数值，就应该进行矫正，如果还继续使用，就可能是桥架变形继续恶化，以至造成事故。

2.主梁变形的原因（1）主梁内应力的影响由于金属结构在制造过程中强制组装控制变形，所以材料内部必然引起内应力，这种内应力在起重机的使用过程中式不断趋向均匀化的，以致最后可能全部消失，所以主梁要产生下沉。

另外，在焊接过程中，由于局部性的不均匀加热，使得焊缝及其周围金属又发生了不同程度的无规则变形，这种变形，是主梁在各个部位上都产生了不同方向的内应力，这些内应力与起重机受载后在主梁内部产生的工作应力叠加后，导致了结构的某些部位应力值超过了材料屈服极限，是材料产生了塑性变形，最后促成了主梁的变形。

再有，在桥式起重机的承载过程中，主梁的腹板是以中性轴为界，其上部是受压区，下部是受拉区，手拉区金属受拉伸作用，受压区金属受压缩作用，在受压区腹板上就容易形成波浪形，这又会引起主梁或加速主梁变形。

还有，当小车在主梁的轨道上往返运行时，腹板各个部位的45°方向上，时而收到拉伸作用，时而收到压缩作用，是腹板产生着交替的变化内应力，这种变化的内应力，也加速了腹板波浪形的扩大，进而加速了主梁的变形。

（2）维修和使用的不合理主梁上面是不允许随便施焊和进行气割的，但是有的单位为了更换小车轨道，或者采用在小车轨道下面加垫片的办法来弥补主梁下挠过大所引起的小车爬坡和下滑，而过大面积地使用了电焊和气割。

另外，加宽走台施焊部位过大、不安技术规定使用起重机、随意改变起重机的工作类型、拖拉重物以及拔地脚螺钉或超载使用等，这些都会造成主梁的迅速变形。

（3）存放不合理、运输安装不当桥式起重机的桥架是一个长而大的金属结构件，弹性很大，如果在不使用的时期存放垫置不妥当，经过长时间的风吹雨淋，桥架或主梁就可能会发生永久性变形。

在运输过程中，如果方法不得当，以及不合理地起吊和安装，也都会造成桥架或主梁的变形。

（4）工作环境温度的影响设计起重机是按常温情况下考虑的。

如果经常处于高温环境下使用，将会造成材料的屈服点降低和产生温度应力，这种温度应力和其他内应力叠加起来后可能超过材料的屈服极限。

另外，辐射热也将是主梁上、下盖板受热不均匀，下盖板温度大大超过了上盖板温度，下盖板伸长较大，最后导致了主梁的变形。

所以在受热条件下使用的桥式起重机，主梁下面应设置隔热设备，以减小起重机受辐射热的影响。

（5）制造时的下料和焊接不当技术条件规定：腹板下料时的形状应与主梁的拱度要求相一致。

而把腹板下料成直料然后烘烤或焊接来使主梁产生上拱形状这是不对的，它将使主梁很快消失上拱而产生下挠。

另外，焊接工艺编排不当也同样会使主梁迅速失掉上拱而形成下挠。

3.主梁变形的测量方法①主梁垂直方向变形的测量方法：常用的有钢丝法和水准仪法及连通器法。

现大多采用钢丝测量法。

这种方法简单，不需要什么仪器，准确性也比较高，灵活性又强，可以随主梁变形的部位在不同长度内随时都可以进行测量。

它是由两个滑轮支架、重锤和钢丝共3部分组成的。

钢丝垂度（即钢丝自重产生的下挠值）按下式计算：Q q h s82=式中 q-钢丝单位长度重量Q-重锤重量S-钢丝长度（与跨度一致）主梁的上拱或下挠，按下式进行计算)21(h h H F +-=式中 h1-钢丝与主梁上盖板的距离h2-钢丝垂度H-滑轮架的计算高度F-主梁实际挠度值。

测量时，应该在空载情况下并把小车开到一端，测量主梁中心处的变化数值。

如果F 是正值，表示主梁是上拱。

F 是负值，表示主梁是下挠。

②腹板波浪形的测量方法：用1m 长的直尺放在腹板的任意位置上，测量凹陷或凸峰值，此数值即为波浪形的数值。

波浪值a 的规定是： 在受压区（约小于腹板高度上21的区域）,a δ7.0≤；受拉区（约大于腹板高度下21的区域），δ2.1≤a （δ是腹板厚度）③主梁上盖板水平倾斜的测量方法：把水平尺放到设有大小筋板的主梁的上盖板部位，然后通过垫块把水平尺垫平，此垫块的高度就是上盖板水平倾斜度，其数值应小于200b (b 是主梁上盖板的宽度)。

④腹板垂直方向倾斜的测量方法：在主梁内设有大筋板的上盖板部位挂一重锤，用尺测量其线到腹板的距离b a 和，两数值之差，就是腹板的槌子倾斜度，其数值应小于200h （h 是主梁的高度）。

⑤主梁的水平旁弯的测量方法：通常也是采用钢丝进行测量。

即将钢丝固定在所要测量的主梁的上盖板的中心线的上，然后测量钢丝与上盖板两边缘的距离1X 和2X ，两距离的平均值就是主梁的水平旁弯数值，其计算公式：)(2121X X X -=式中 1X -上盖板边缘一侧至钢丝的距离；2X -上盖板边缘另一侧至钢丝的距离。

4.主梁下挠所造成的后果①对小车运行的影响：主梁下挠以后，小车往两端运行时就要出现爬坡现象，因此增大了小车的运行阻力。

据计算，当主梁下挠值达到500S 时，小车运行阻力增加40%，使小车运行机构寿命降低或者促成机构零件的损坏，消耗动力也大，严重时，将会把电动机烧坏。

另一方面，小车不能被准确地停在轨道的任意位置上，使得装备、浇注等准确而重要的工作无法进行，甚至导致事故。

②对大车运行的影响：主梁的下挠，对集中传动的大车运行机构影响是很大的，它将使传动轴在受弯矩的作用下旋转。

技术规定表明：传动轴弯曲幅度超过0.5h mm ，传动轴就容易损坏，齿轮联轴器内的齿轮也容易断齿，联结螺栓也容易松动或折断。

传动轴转数越高，造成的后果就约严重。

另外，动力消耗也大。

③对主梁水平旁弯和腹板的影响：由于主梁的下挠，常常引起主梁向内侧的水平旁弯。

对称箱型主梁水平旁弯在技术条件规定为：mm SX 2000 （S 是大车的标准跨度值）。

超过了这个数值，小车规矩就要超差。

规矩超差过大时，小车车轮就要发生啃轨和夹轨现象，同时小车支行阻力也增大，动作迟缓，声音发闷，严重时，在大车收到震动的情况下，还会引起小车的脱轨。

主梁发生下挠后，将使腹板上的波浪变形由受拉区转向受压区，使受压区的腹板波浪变形明显增加。

如果起重机仍然处于不合理的状态下继续工作，主梁受力则将继续恶化，严重时可能破坏腹板稳定性或引起主梁下盖板及腹板下部受拉区的部位产生裂纹。

5.主梁变形的修复对箱形主梁下挠的修复，目前有预应力、火焰和电焊3种方法。

⑴预应力法预应力法：是在主梁下盖板的两端焊上两个支承座并穿上拉筋或钢丝绳，利用旋转拉筋或拉绳上的螺母，使其受拉而使主梁产生上拱。

这种方法简单易行，上拱量容易检查、测量和控制。

其缺点是有局限性，对较复杂的桥架变形不易矫正。

①预应力钢筋张拉法原理：就是在构件工作之前对构件预先引进应力，使这种应力构成一种与外载荷造成的下挠相反的拱度，用来抵消其部分工作应力，以达到强化主梁的目的。

这种方法在工程建设中早有应用。

近几年来用于校正桥式起重机主梁的下挠方面，也取得了较好的效果。

这一方法是通过桥架下部设有的拉筋，给主梁加以偏心的压力，造成一个对主梁向上拱起的弯矩，使主梁产生上拱，以达到抵消主梁已产生的下挠和进而恢复主梁所应具有的上拱度的目的。

在拉筋的拉紧过程中，主梁上盖板外层所受的拉力，其值不允许超过材料的许用拉应力，同时，主梁下盖板外层所受的压力，不许超过材料的许用压应力。

②预应力钢丝绳张拉法这种方法原理与钢筋张拉法相同，不同的只是将钢筋换成钢丝绳，两端的旋力螺母改为张拉器，这种修复方法除了具有钢筋张拉的优点，还因会套装置重量轻、张力大等，适用75t一下的箱形梁结构的起重机拱度修复。

⑵火焰矫正法火焰矫正法，就是对金属的某一变形部位进行加热，利用技术加热后具有的压缩塑性变形性质，以达到矫正金属变形的目的。

这种矫正金属结构变形的方法，已是工程维修中常用的，近几年来已被用在起重机的桥架各种变形的矫正方面。

它的灵活性很强，可以矫正桥架结构的各种各样的复杂变形。

如箱形主梁的整体和局部的下挠。

端梁河主梁的水平弯曲，腹板的波浪变形以及桥架对角线的误差等。

缺点是需要把起重机落到地面上，或立桅杆才能修理，工作周期长。