新疆生产建设兵团第九师特种设备安全检测检验中心 新疆塔城 834601
摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,对桥式起重机的应用越来越广泛。桥式起重机作为现代工业生产的重要机械设备,对工程作业的稳定及安全进行起着至关重要的作用。为了实现对起重机主要金属结构状态的有效检测,本文提出岸桥金属结构安全检测方案以及相应的安全许可范围;最后介绍了有效的护养措施,可为岸桥的金属结构检测与护养提供一定的参考。
关键词:桥式起重机;金属结构;检测;护养;措施
引言
起重机金属结构应力测试是研究其结构强度、检验结构实际承载能力的重要手段,是保证其安全运行不可缺少的一个环节。实践证明,开展起重机金属结构应力测试可实现:①验证金属结构应力水平和强度储备;②金属结构故障诊断;③找出故障原因,指导故障修复;④校核和改进起重机金属结构设计方法。因此严格开展起重机金属结构应力测试具有重要的意义。
1研究意义
伴随着现代工业规模化生产的不断发展,包括桥式起重机在内的起重机械被广泛应用于工业生产之中,这对提升生产效率和减少劳动作业强度具有极其重要的现实意义。然而,现代起重机械的构造往往都较为复杂,在实际应用中难免会发生一些故障,这些故障轻则影响生产进度,给生产作业造成一定经济损失,重则可能导致很多不安全因素,给工业生产的安全作业埋下风险隐患。鉴于此,有必要对起重机械的故障进行分析,并采取有针对性的预防措施,以确保其在工业生产中的作用和价值能够得到充分体现。本文正是基于这一出发点,以工业生产中广泛应用的桥式起重机为例,对常见机械故障进行了分析,并进一步就故障预防措施进行了详细探讨,希望对提升起重机械的应用质效能够产生一些有意义的参考和借鉴。
2桥式起重机金属结构状态检测
2.1主要构件几何刚度检测
1)前臂梁对中度及旁弯度检测是为了考察其此时的几何形态状况,在前门框和前臂梁上设置10个测点进行检测:采用全站仪坐标法测量,在空载工况小车位于停车位(后门框处),记录测点相应的坐标值,将测点坐标导入三维分析软件中,进而得出前臂梁对中度及旁弯度指标。2)门框下横梁水平度检测主要是为了在考察门框几何状态现状的同时,也为可能出现的结构故障提供一定的数据基础;根据一定的现场情况,在下横梁上翼缘选择特征合适的测点:采用全站仪高度测量法,进行直接测量,当岸桥处于空载时,记录各测点处高度数值。3)前臂梁与主梁下挠位移检测主要是在动载荷作用下,通过前臂梁与主梁下挠位移的大小来评估前臂梁与主梁的刚度情况,采用全站仪高度法测量方法:在空载工况下,以主梁后铰接点为零点,每隔2m-3m设一个检测点,并对称设置14个检测点;记录每个测点的初始高度值,然后小车起吊额定荷载。4)门架轨距检测是为岸桥大车行走提供一定的数据基础,一般选取能表征轨距的大车台车第一级平衡梁与门腿连接轴内侧的中心点进行测量。5)岸桥前臂梁主梁振动检测主要是为岸桥可能出现的结构故障提供一定的数据基础,一般通过模拟岸桥在正常作业情况下,进行起吊额定的载荷,在主梁与前臂梁的工作位置做上升制动与下降制动的操作,并及时记录振动数据,采用测振仪进行检测,记录测点的振动加速度量。5)小车轨道高低差测量时,小车停在正常的停车位置,水准仪校零,同时也以主梁后铰接点为零点,每隔2m-3m设置一个测点。同时检测岸桥小车轨道高低差之前先对岸桥所在位置的大车轨道的轨顶高高低差测量;依次测量数据可以分析小车的运行状态,对于调整小车啃轨现象可提供一定的参考。6)大梁上静刚度检测旨在检测岸桥主要构件上关键受力部位和较大应力点在额定载荷静态作用下的应力状况,以进行结构的强度核算和安全性能评估;在主要金属结构件前臂梁拉杆、梯形门框斜撑杆等处布置应力测点,依据应变计电测法来测试结构应力值,测点在20点左右;测试工况及测点位置依据桥吊的具体特征和检测经验来确定。
2.2无线应变测试系统
在选择完测点位置之后,搭建桥式起重机无线应变测试系统,主要包括:应变片、无线应变桥路传感器节点、网关和上位机软件等。其中无线应变桥路传感器节点结构紧凑,体积小巧,由电源模块、采集处理模块、无线收发模块组成,其作用是将采集到的数据无线传输至计算机。无线网关的作用则是把接收到的无线数据通过计算机接口传输至计算机进行存储,分析处理。
2.3局部焊缝检测
采用无损探伤设备或者技术对岸桥金属结构的局部焊缝易发生裂纹处进行抽查无损探伤检测,进而确定发生焊缝裂纹的位置、裂纹的长度以及裂纹发展的态势,对一般部分的构件本体和构件间焊缝采用目测检查,而关键部位的焊缝则采用磁粉探伤检查加超声波探伤检查,对焊缝检测长度取为200mm。在计算疲劳焊缝裂纹剩余使用寿命时,需先确定初始裂纹长度和失效裂纹长度,在实际的工程项目中,一般情况下将焊缝缺陷引起的微小裂纹作为疲劳裂纹的初始的裂纹,长度约为0.5mm~2mm之间,所以可取为0.5mm;通过材料的断裂韧性计算获得失效的裂纹长度。
3桥式起重机金属结构的护养措施
3.1外观检查
实物检查防爆电气设备的损伤、裂纹,接合面紧固情况;实物检查或资料审查紧固螺栓的性能等级或屈服强度。目测检查衬垫、透明件完好、光洁情况;目测检查防爆电气设备的接地标志及接地连接件是否齐全完好;实物检查防爆电气设备是否设有铭牌,铭牌上的信息是否与防爆合格证上的信息一致;验证防爆标志中温度组别、表面温度和引燃温度以及爆炸性物质类别与设备类别间的关系是否符合要求。
3.2制动器故障预防
针对制动器故障的预防,最重要的就是要做好对制动器的检查和维护工作。制动器的检查至少要每天一次,检查内容则包括铰链处是否存在卡滞或磨损现象,机械紧固件是否紧固牢靠;制动器的活动件是否动作灵活、可靠;提供制动动力的液压系统是否运行正常。要根据检查结果来对制动器的工作性能进行客观评判,一旦发现存在制动性能下降等异常现象,就要立即查明原因并加以处理。
3.3加强对设备的维修保养检查,制定完整的检验制度
在安全的检查过程中,严格依据检验制度进行相应的检查。对于一般性的金属结构部位的修复,可以通过目检方式,而对于焊缝的补焊修复,则采用磁粉加超声探伤进行检验,在检验合格后方可投入使用。
结语
综上所述,桥式起重机是港口、码头、工厂和建筑工程等地方重要的作业机器,它能有效地促进作业的高效进行及安全性。本文提出金属结构安全检测方案以及相应的安全许可范围;然后介绍了有效的护养措施。加强对岸桥的金属结构修复和护养,对于设备的正常运作、延长岸桥使用寿命及减少维修费用都具有十分重大的意义。
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