通用桥式起重机主梁下挠原因危害及治理措施

集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-通用桥式起重机主梁下挠原因、危害及治理措施 我厂是生产中小型汽轮发电机和大中型异步电动机的国有大型企业，拥 有各类通用桥式起重机 40 台。桥式起重机能否正常运转直接影响和制约 着生产任务的顺利完成。为确保起重机械的安全正常运行，我厂每年都 要组织有关专业技术人员对全厂的起重机械进行一次全面安全检测，并 对查出的问题及时落实整改，以消除事故隐患。根据国家有关技术标准 规定，桥式起重机主梁须有足够的上拱度（注 1），然而我们在安全检测 中发现，部分起重机主梁不仅没有上拱度，而且出现了下挠，已成为威 协起重机安全运行的一大祸患。本文仅就通用桥式起重机主梁下挠原 因、危害及治理措施谈几点粗浅的认识。一、主梁下挠原因从每年的安全检测结果看，我厂先后查出 16 台桥式起重机主梁下挠，占 我厂起重机总台数的 40%。我们对这 16 台起重机的工作环境，使用年 限，主梁结构，产地等进行调查研究，走访了起重机使用单位和操作人 员，了解了起重机安装调试和使用维护等情况。从使用环境分布看，铸 造车间5台、机加工车间6台，总装车间 3台，铆焊车间2台；从使用 年限看，5年以下 0 台，510 年 2 台，1020年 6台，20 年以上 8 台；从主梁结构看，箱式双梁 9 台，四桁架式 2 台，单腹板式 5 台；从产地来看，外购10 台，本厂自制6台。通过对以上几方面的分析，我们 认为造成桥式起重机主梁下挠原因主要有以下几点：1、高温工作环境的影响。从上述分析可以看出，16 台主梁下挠起重机中 铸造车间就占了 5台，由此看来高温工作环境对起重机主梁有较大影 响。这是因为在热加工车间使用的桥式起重机，其主梁长期处于高温烘 烤状态，从而降低了金属材料的屈服极限和产生温度应力，一方面温度 应力与其他应力叠加后可能超过材料的屈服极限；另一方面由于主梁上 下盖板受热不均匀，下盖板温度大大高于上盖板，下盖板伸长较多，最 后导致主梁下挠。2、超负荷和不合理使用的影响。超载、超时和不合理使用起重机是造成 主梁下挠的又一个重要原因。我们在调查中发现，某些车间部分吊物的 单件重量超过了起重机的额定载荷，致使起重机长期处于超负荷状态； 而有些车间为赶工期、抢时间，采取“歇人不歇机”的方法，超工作级 别（注 2）使用起重机，使起重机长期处于疲劳状态。以上两种不科学的 使用方法都会使主梁局部应力处于甚至超过屈服极限，从而导致主梁变 形下挠。更有甚者，个别作业人员使用起重机拖拉重物，这是造成主梁 下挠的重要原因。3、起重机不合理存放、吊运、安装的影响。由于起重机桥架系长大结构 件，弹性较大，不合理的存放，吊运和安装都会引起桥架变形。在调查 中我们了解到，有些新起重机由于种种原因未及时安装，在安装前被随 处一放了之，也没有采取防止桥架变形的措施；而有的新起重机在吊 运、安装过程中，没有根据桥架重心和受力情况而设计吊装方案，因野 蛮吊装而致使桥架变形。这也是引起起重机主梁下挠原因之一。4、设计和制造工艺的影响，由于我厂起重机品种多，来源杂，其设计和 制造质量也不尽相同。起重机设计制造的先天不足也是造成主梁下挠的 原因之一。一是由于起重机设计制造质量达不到标准要求，其主梁刚度 没有得到充分保证，在使用时主梁产生下挠；二是由于在制造过程中强 制组装产生的不同方向的拉、压应力和焊接造成的残余内应力，而在使 用过程中，这些应力逐步均匀化甚至消失，使主梁产生永久变形，也会 造成主梁下挠。二、主梁下挠的危害主梁下挠会严重影响起重机的安全运行，如不及时修复或报废，就有可 能造成严重的设备和人身事故，其危害归纳起来主要有以下几方面。1、对小车运行的影响，当主梁出现下挠永久变形时，承载后下挠会更加 严重，使小车轨道产生坡度，小车无法正常工作，当小车由中央向一端 运行时，因爬坡而运行困难，严重者会因阻力增大而烧坏电机。当小车 由梯部向中间运行时，将出现“溜车”、速度加快和不能准确停车的现 象，甚至导致事故。2、对大车运行的影响。特别是对于具有集中驱动型式的桥式起重机，由 于主梁下挠将使大车运行机构的传动轴支架及结构一起下移，传动轴弯 曲。当传动轴弯曲严重时，就会损坏轴颈，甚至会引起联轴器的牙齿折 断，连接螺栓断裂等，严重时会发生切轴现象，甚至烧毁电机。3、对小车的影响，当两根主梁的下挠程度不同时，会使小车的四个车轮不能同时与轨道接触，形成小车“三条腿”现象。同时，随着主梁下 挠，又引起了主梁的水平弯曲。主梁向内弯曲，使小车轨距减少，轨距 减小到一定数值时，双轮缘小车将产生运行夹轨，外侧单轮缘小车将会 造成脱轨。三、治理措施由以上分析可以看出，主梁下挠对起重机的安全运行具有重大影响，我 厂十分重视，每年都进行专题分析研究，制定治理分案。起重机主梁究 竟下挠到什么程度就不允许使用，目前国家尚无明确规定。如果对所有 下挠的起重机都进行维修，势必造成浪费。因此，我们根据 GB606785 起重机安全规程中的有关规定，以主梁在额载时下挠 s(s 为起重机 跨度)作为参考值。对于下挠度较小，远远达不到参考值的起重机暂不 维修，采取降级限时使用，加强安全技术管理，增加复查次数的安全防 范措施；对于 2 台下挠度远远超过参考值，服役年期较长，无维修价值 的起重机，采取了坚决报废更新的措施，对于 9 台下挠度接近或达到参 考值的起重机，视情采取了预应力或火焰加热两种方法进行主梁矫正维 修。维修后的起重机，其主梁上拱度达到国标要求，经长期使用和检 测，上拱度稳定，效果较好，从而有力保证了起重机的安全运行。注（1）：上拱度起重机主梁是一种弹性结构物，在吊物作用下会产 生弹性下挠。为补偿这种下挠而预制成的预拱度称为主梁上拱度。注（2）：工作级别GB381183起重机设计规范中把桥式起重机 的工作级别按载荷特性和工作忙闲程度分为轻级、中级、重级和特重级 四种。