电动单梁起重机常见问题分析

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1、［摘要］对电动单梁起重机各部件常见问题进行分析,并针对各问题的处理和防范进行了探讨。　　　　电动单梁起重机被广泛应用于国民经济建设的各个领域和部门，是现代大工业生产中不可缺少的重要设备。由于电动单梁起重机的使用环境特殊，在使用过程中一旦发生垮塌事故，会造成机毁人亡。笔者根据这几年的检验经验,对电动单梁起重机的几个常见问题作出分析和探讨。　　　　一、主梁　　　　2002年，顺德陈村南涌某分条厂购得六台旧电动单梁起重机。但是，该公司这六台特种设备未经法定安全检验部门检验、未取得安全检验合格证，擅自安装投入使用,后经特种设备安

2、全监察部门监督指导下,该公司向顺德特种设备质量安全检测所申请对这六台设备进行检测。顺德特种设备质量安全检测所接到申请后,马上派出检验工程师对这六台特种设备进行了细致的检查,发现这批设备中重要的承载部位——主梁均出现了焊缝开裂，若继续发展下去足以导致起重机垮塌。经焊缝探伤检验、金相组织分析等进一步的检验，查明了焊缝开裂的原因是由于经常超负荷运行所致。后经相关单位的共同努力。及时消除了这一重大安全隐患。　　主梁腹板的母材或焊缝由于在低于材料屈服极限的交变应力的反复作用下，经过一定的循环次数以后，在应力集中部位产生裂纹，并在一

3、定条件下继续扩展，直到最终突然断裂。材料的实际疲劳寿命即疲劳破坏前所经历的应力循环次数低于理论计算的循环次数大于一万次，理论上按常规疲劳计算方法计算。假定没有初始裂纹，应以材料试样疲劳试验得到的材料疲劳极限或S－N曲线为依据再考虑由于表面形状、尺寸及几何形状引起的应力集中等因素。由于材料疲劳试验数据离散性很大，试件的疲劳寿命和应力水平并不是一一对应的单值关系，而是与试件试验时的存活率有密切关系。存活率愈高，在相同疲劳寿命情况下的疲劳强度就愈低。根据我国起重机设计规范，钢结构由于重要性的要求，疲劳强度应按存活率90%的S－

4、N曲线选取。电动单梁起重机的设计应力循环数N大于疲劳曲线上材料屈服极限对应的循环数NS≈105，但小于应力循环基数NO≈107。根据N对应的疲劳强度对主梁结构进行有限寿命疲劳计算，并考虑应力循环特征和有效应力集中系数。　　　　二、大车　　　　电动单梁起重机被广泛应用于国民经济建设的各个领域和部门，是现代大工业生产中不可缺少的重要设备。而影响电动单梁起重机的使用和人身设备安全的大车啃道现象极为常见，因此解决啃道问题，对维护好、使用好起重机显得尤其重要。　　所谓啃道就是桥架型起重机或起重小车在运行过程中，车轮轮缘与承载轨道的

5、侧面产生挤压和摩擦，也称啃轨。　　起重机啃道所产生的水平侧向力对起重机轨道、车轮、金属结构及房梁结构架会产生破坏性的影响，啃道所引起的水平侧向力可由下式计算：　　Ps=1/2ΣP×λ　　式中ΣP——起重机发生侧向力一侧经常出现最不利的轮压之和λ——水平侧向力系数，与起重机跨度和轨距有关，一般取0.1～0.2　　起重机啃道的原因很复杂，啃道的破坏形式也是多种多样。但可归纳以下几方面。　　1．轨道问题。检验中发现，不少单位的大车轨道安装质量不符合要求，轨道固定方法不科学、规范。首先轨道出现波浪型，轨距超出国家标准。检验规程规

6、定：轨距S≤10m，则极限偏差ΔS=±3mm，S＞10m，ΔS＝±[3＋0.25（S－10）]mm，最大不超过±15mm。其次，固定轨道的压板不符合要求，检验中发现金属结构房架越来越多，钢梁轨道越来越多，固定轨道的压板，是经简单折弯的铁块固定，大大降低了压板在水平和垂直两方向的紧固力，而起重机在使用中会产生较大的冲击力和振动。因此，不能有效地阻止压板、轨道移动。最后，两条轨道的高低差超标，若同一截面两条轨道高低差超出国标要求，则起重机运行时会向一边倾斜，引起啃道。规定同一截面两条轨道高低差不应超过10mm。但实际检测中，

7、发现由于地形、布局、安装等原因造成轨道高低差超过轨道安装要求范围，为是不允许的。　　2．大车轮水平和垂直偏斜超标造成啃道。车轮的水平偏斜规定不大于L/1000（L为测量长度），如果超出标准车轮宽度中心线与轨道中心线形成一夹角α，如果两主动轮同向偏斜，则车轮将沿着与轨道偏离α角的方向运行，车轮必然啃道。车轮垂直偏斜超出标准亦引起啃道，车轮安装时端面的垂直偏斜不大于L/400（L为测量长度）。车轮垂直方向产生偏斜即车轮踏面中心线与铅垂线形成一夹角β，垂直偏斜超差则增加了车轮的运行半径，原运行半径为R，车轮运行一周所走的路为2

8、πR，产生垂直偏斜后，其运行半径变为R1，此时车轮运行一周所走的路为2πR1，每运行一周车轮多运行2πR1－2πR=2π（R1－R）的路程，此即为车轮的超前量，但因有轮缘及轨道的限制不能过量超前，从而造成啃轮。车轮垂直偏斜超标引起啃道虽只与主动车轮垂直偏斜有关，与被动轮无关，但从车轮轴承均匀受力及车轮与轨道的接触面等