撰文/李蓓蓓

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電動單梁起重機(jī)主要受力構(gòu)建磨損的案例分析

撰文/李蓓蓓

■214174 江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗研究院無錫分院 江蘇 無錫

本文介紹了電動單梁起重機(jī)定期檢驗中，發(fā)現(xiàn)的兩種典型的主要受力構(gòu)建磨損案例。分析磨損產(chǎn)生的具體原因，并重點闡述了問題的處理方法，以期提高電動單梁起重機(jī)的安全運行水平，為起重行業(yè)工作者提供參考。電動單梁起重機(jī)；磨損；案例分析

起重設(shè)備在現(xiàn)代許多企業(yè)應(yīng)用較為廣泛，其中電動單梁起重機(jī)占起重設(shè)備很大的比例。在定期檢驗過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)電動葫蘆小車工字鋼軌道，主梁端部有不同程度的磨損或裂紋，屬于嚴(yán)重安全隱患。經(jīng)過現(xiàn)場測量與計算，雖未達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)，但其中折射出來的相關(guān)問題值得思考。

電動單梁起重機(jī)主要受力部件的磨損原因分析與改進(jìn)措施

a主梁工字鋼的磨損

在某一鋁業(yè)公司對電動單梁起重機(jī)的定期檢驗時發(fā)現(xiàn)，安裝于該單位廢舊鋁型材熔化爐上方一臺起重機(jī)，支撐電動葫蘆小車運行的主梁工字鋼下翼緣已產(chǎn)生嚴(yán)重的塑性變形，電動葫蘆小車運行與工字鋼下翼緣兩側(cè)間歇性摩擦，如圖1。我們可以根據(jù)起重機(jī)磨損的部位和磨損程度分析起重機(jī)在使用過程中的情況。

圖1　工字鋼下翼緣一側(cè)磨損

首先，該工字鋼的材料規(guī)格為28#B，下翼無加強板，這就大大降低了工字鋼的機(jī)械強度，直接影響工字鋼的使用壽命。其次，該電動單梁起重機(jī)的工作制為A3，按規(guī)定，表明該起重機(jī)工作時間的繁重程度為輕級，即很少起升額定負(fù)荷，一般起升輕微負(fù)荷。然而，在實際工作中，該起重機(jī)工作較為繁忙，且起重負(fù)荷常常達(dá)到半載，超過了該起重機(jī)的工作級別。所以，起重機(jī)工作級別的選擇尤為重要。根據(jù)起重機(jī)的滿載程度和繁忙程度，應(yīng)該選擇工作級別為A4 或A5，才能滿足生產(chǎn)需要。起重機(jī)的使用壽命與工作環(huán)境密不可分，由于該起重機(jī)位于熔化爐上方，環(huán)境溫度高，降低了金屬的屈服強度，即降低了材料開始發(fā)生明顯塑性變形時的最低應(yīng)力，加大了工字鋼變形的可能。

圖2　貼板加工

而對于已形成的翼緣變形磨損，制造廠家給出了一個行之有效的修復(fù)工藝，在軌道底部增設(shè)8-10mm的貼板，如圖2。工字鋼軌道下翼緣的損壞集中在中段，不管何種磨損或變形卷曲，都可采用增設(shè)軌道貼板的措施，根據(jù)起重機(jī)額定載荷取用不同厚度的貼板。對于局部的踏面磨損，側(cè)面磨損等，修復(fù)工藝上會有所不同。例如對于側(cè)面磨損，如圖3，除貼板外，還應(yīng)將貼板與工字鋼啃傷嚴(yán)重的部位，在工字鋼翼緣側(cè)面進(jìn)行加焊，提高承載能力與抗磨能力。

圖3　側(cè)面磨損的修復(fù)

b端梁疲勞裂紋

在這一案例中，某鍍鋅制品企業(yè)的酸洗車間內(nèi)，電動單梁起重機(jī)的端梁處已產(chǎn)生裂紋，經(jīng)磁粉探傷，發(fā)現(xiàn)其主梁腹板裂紋長度為320mm，如圖4。而該起重機(jī)服役時間僅為5年。

圖4　端梁裂紋

經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，首先，該起重機(jī)主要用于高酸度環(huán)境作業(yè)，而高酸度介質(zhì)對母材板有腐蝕作用。隨時間的推移，母材板厚度降低，主要受力構(gòu)件嚴(yán)重塑性變形從而產(chǎn)生裂紋。且對該起重機(jī)制造材料進(jìn)行理化實驗后發(fā)現(xiàn)，結(jié)果顯示其品質(zhì)較低，不能很好得能滿足生產(chǎn)要求。所以要求專業(yè)人員在選擇起重機(jī)時也要重視主要受力構(gòu)件的理化實驗，最好使用品質(zhì)較高的產(chǎn)品，主要受力構(gòu)件在選擇時必須考慮耐酸堿的腐蝕程度。其次，主梁端部彎板處同時受彎剪聯(lián)合作用，受力狀況比較復(fù)雜，同時因該處截面突變，導(dǎo)致有顯著的應(yīng)力集中現(xiàn)象。如該車有啃軌現(xiàn)象，此處的應(yīng)力還會有大幅提升。而根據(jù)現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，大車軌道的壓板有許多已損壞，且大車軌道明顯不直，已產(chǎn)生“啃軌”現(xiàn)象，而“啃軌”對該車的疲勞強度有著重大的影響。針對上述情況，在不考慮環(huán)境腐蝕的因素下，首先應(yīng)采取打止裂孔，刨開清根后，補焊的補救措施。其次對主梁端部采用加強板予以加固。最主要的，應(yīng)調(diào)整大車軌道以消除“啃軌”現(xiàn)象。且不得有超載現(xiàn)象。而在日常維護(hù)保養(yǎng)中，對起重機(jī)的主要受力構(gòu)件進(jìn)行安全性能評估 （如應(yīng)力應(yīng)變測試、無損探傷、靜剛度測試、動剛度測試等）并將各種測試結(jié)果分析存檔，以備日后查找方便。工作人員要定期檢驗，發(fā)現(xiàn)裂紋，及時焊接進(jìn)行修復(fù)。對于裂紋較大的受力構(gòu)件可降級使用。

結(jié)束語

綜上所述，本文就電動單梁起重機(jī)定期檢驗種發(fā)現(xiàn)的兩種典型的主要受力部件出現(xiàn)磨損的案例做了簡要分析，希望對廣大起重工作人員有所裨益。對于以上問題，一方面在日常檢驗中要加以重視，另一方面對此類缺陷形式多加研究計算分析，得出相應(yīng)的判廢標(biāo)準(zhǔn)為平時工作提供一定指導(dǎo)據(jù)。

參考：

［1］邱法聚，黃宏彪，丁高耀.對電動單梁起重機(jī)質(zhì)量安全的分析與研究［J］ .起重運輸機(jī)械.2010年

［2］陳勇鑫，馬良平，陳衛(wèi).電動單梁起重機(jī)典型案例分析及預(yù)防［J］.中國特種設(shè)備安全 事故與缺陷分析.第28卷第6期

［3］梁崇忠.在用電動單梁起重機(jī)主梁上拱度檢驗方法的探討［J］.福建質(zhì)量信息.2007年12月

作者簡介：

李蓓蓓，女，江蘇南通人，2007年畢業(yè)于南京航空航天大學(xué)自動控制專業(yè)，本科學(xué)歷，助理工程師，主要從事于機(jī)電類特種設(shè)備的定期檢驗和監(jiān)督檢驗工作。