CN1082028C - 起重机主梁矫形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重机主梁的矫形方法。它解决了热拱曲矫形法存在的热影响区大，减低主梁承载能力；张拉矫形法增加自重，矫形精度稳定性差的问题。它的特征是首先选取矫形点，在矫形点处的主梁中心线以下部分制取割口，然后再将割口焊实。本方法矫形精度稳定，并可提高主梁的承载能力。本发明提出的矫形方法，可用于修复桥式或门式起重机的箱式结构主梁和工字结构主梁。

Description

起重机主梁矫形方法

本发明涉及一种起重机维修工艺，特别是一种起重机主梁矫形方法。

桥式、门式起重机的主梁由板材组焊而成，其截面为箱式或工字结构。长期使用主梁会产生弯曲变形，当其挠度超过标准后，会使大车啃轨，  小车爬坡和溜车，起重吨位下降，危及使用安全。当前常用的矫形方法有以下两种：

1.热拱曲法：在主梁两侧板下部和底面选取适当位置以火焰加热，利用金属热胀冷缩的特性实现矫形。

这种方法存在的问题是：由于加热，在主梁内形成热影响区，区内金属晶粒变得粗大，力学性能减低。虽然可以在火焰加热部位采用贴补加强法加以补偿，但由于热影响区太大以及焊结的加强板焊缝的热影响区依然存在，矫形后主梁的抗弯强度明显降低，严重影响其承载能力及寿命。一般经此法维修后，仅能使用一年左右，而后不得不降级使用。

2张拉法：它是在主梁两端焊上支点，用端部带螺纹的钢柱将支点连接起来，通过锁紧两端螺母，将主梁矫形。

这种方法存在的问题是：第一消耗大量材料增加了主梁自重；第二矫形精度稳定性差，主梁在钢柱拉力下变形的恢复属弹性变形，它具有恢复原塑性变形的趋势。因此，钢柱不仅要承受部分外加起重载荷在其内产生的拉应力，还要承受主梁恢复原塑性变形抗力在其内产生的拉应力。由于钢柱是在很大的拉应力状态下，因此极易产生塑性变形，主梁矫形精度难以保持。

本发明的目的是提供一种不降低主梁强度，矫形精度稳定性好的起重机主梁的矫形方法。

本发明是对主梁进行割、焊，利用焊接后产生的收缩应力实现矫形。本方法包括下列步骤：

A.选取矫形点：在最大挠度处及其两侧选取矫形点，最少可选一个矫形点；

B.制取割口：在矫形点的主梁中心线以下部分制取割口，割口方向可和主梁纵向母线垂直或成一锐角，割口的深度不超过主梁中心线；

C.焊接割口：将割口焊实。

矫形点选取的数量，按主梁的跨度、变形量而定，一般选取2-5个矫形点，相邻两个矫形点之间的距离为0.5-1米。

为了减少制取割口和焊接所产生的热影响区对主梁强度的影响，割口的方向最好与主梁纵向母线成55°-65°夹角。

在矫形点处可以只在主梁的侧面制取割口，但为保证矫形效果，一般在每个矫形点处的底面与侧面均制取割口。

为了在焊实割口后侧面与底面之间不致相互在其中产生附加应力，每个矫形点处侧面上的割口和底面上的割口相连。

为了矫形效果显著，又能减小工作量，侧面割口在与主梁纵向母线垂直方向上的投影为主梁高度的1/4-1/3。

为了加强矫形后主梁的强度，在主梁割口焊缝处焊有加强板。

为了减小制取割口时的热影响区，采用等离子切割机制取割口。

为了进一步提高矫形精度，提高矫形后主梁的承载能力，在焊接工作结束后，用冲击工具或冲击机械间隔敲击主梁本体。

本发明提出的起重机主梁矫形方法是采用割、焊主梁实现主梁矫形。由于割口制取和焊接割口所形成的热影响区为一狭窄区域，其范围大大小于热拱曲法形成的热影响区，特别当采用等离子体切割，其热影响区更小；又由于割口的方向是和主梁纵向母线成一锐角，因此在每一垂直主梁母线的横截面内，热影响区只是其中的一小部分，从而割、焊对主梁的整体抗弯强度影响不大；在焊实割口后我们又采用焊接加强板，对其强度进行补偿，因此用本发明提出的方法对主梁进行矫形其总体强度和刚度不会降低。在焊接工作结束后又对主梁进行强化处理，用冲击工机具间隔敲击主梁本体，使每个被击点都产生一凹坑，此处金属晶粒被击碎细化，产生冷硬现象，提高了抗弯强度和承载能力。同时凹坑之间的金属产生类似冲压压延工艺中的金属滑移，使总体表面产生收缩效应，变换敲击部位，可改变主梁挠度。因此，它又能产生精矫形的功能。另外，本方法中没有用外加载荷进行矫形，在整个矫形过程中也没有产生使主梁恢复原塑性变形的内应力，最后对主梁本体敲击又可消除焊接造成的残余内应力，所以本方法矫形的精度稳定性好。综上所述，本方法不仅可使主梁超标挠度得到矫正，并可提高主梁的承载能力。这种方法可用于修复桥式或门式起重机的箱式结构或工字结构主梁。

附图1为本发明实施方案示意图；

附图2为制取割口后矫形点处主梁展开图；

附图3为焊结加强板后矫形点处主梁展开图。

下面结合附图对本发明的具体实施加以详细说明。

本实施例为修复一起重量为5吨，跨度为19.5米，主梁空载挠度为30毫米的桥式起重机，主梁横截面为箱式结构。具体修复过程按以下步骤进行。

一.准备工作：

1.施工前首先将起重机停放在不妨碍车间生产的地方，卡住其行走轮。

2.设置一固定于起重机主梁1上的操作平台2，以便能在其上进行修复工作。

3.设置一根或两根立柱将主梁顶起，使之最少一端处于悬浮状态。在本实施例中设置了一根立柱3。

4.将起重小车开到起重机一端，并切断电源。

二.修复工作：

1.选取矫形点：据发明人实验，一个矫形点在1米长度上形成的折线起拱值为0.7-1毫米，根据本实施例的变形量可选取3个矫形点。在本实施例中第一矫形点4在最大挠度处，第二和第三矫形点5和6分别在第一矫形点4的两侧，与其各相隔1米，如图1所示。

2.制取割口：

A.划割口线：在3个矫形点处划割口线。每个矫形点处侧面与底面上的割口方向与主梁成60°角，并且二侧面上的割口与底面上的割口相连，侧面割口在与主梁纵向母线垂直方向的投影为主梁高度的1/3。

B.切割：用等离子切割机沿割口线切割。图2中7、8、9、1011、12、是在三个矫形点处两个侧面上的割口，13、14、15为底面上的割口。

3.焊接割口：用电焊机将各割口焊实。

4.焊加强板：在侧面及底面各割口处焊接加强板，加强板的焊缝也与主梁纵向母线成60°。图3中的16、17、18、19、20、21为侧面各割口处的加强板，22、23、24为底面各割口处的加强板。

5.测量：对主梁进行测量，看其矫形后的挠度值，若达不到要求矫形量的90％左右，需重复以上1-4所述工艺；若达到要求矫形量的90％左右或超过要求矫形量时，按下面6所述工艺进行。

6.精矫强化：用手锤及圆头冲子间隔敲击主梁本体，相邻二击点之间的隔距为15-20毫米。当主梁未达到要求矫形量时，敲击主梁下部1/3部分的所有侧面与底面表面；当超过要求矫形量时，敲击主梁上部的整个顶面。若已达到要求矫形量时可敲击主梁所有侧面、底面和顶面。

Claims (8)

1.一种起重机主梁矫形方法，其特征在于它包括以下步骤：

A.选取矫形点：在最大挠度处及其两侧选取矫形点；

B.制取割口：在矫形点的主梁中心线以下部分制取割口，割口方向和主梁纵向母线垂直或成一锐角，割口长度不超过主梁中心线；

C.焊接割口：将割口焊实。

2.根据权利要求1所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于一般选取2-5个矫形点，相邻两个矫形点之间的距离为0.5-1米。

3.根据权利要求1所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于割口的方向与主梁纵向母线成55°-65°角。

4.根据权利要求1所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于在主梁每个矫形点处的侧面及底面上均制取割口，并且侧面上的割口与底面上的割口相连。

5.根据权利要求1所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于侧面割口在与主梁纵向母线垂直方向上的投影为主梁高度的1/4-1/3。

6.根据权利要求1所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于在主梁割口焊缝处焊有加强板。

7.根据权利要求1或6所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于用等离子切割机制取割口。

8.根据权利要求7所述的起重机主梁矫形方法，其特征在于焊接工作结束后，用冲击工具或冲击机械间隔敲击主梁本体。

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