基于受损桥式起重机的检验研究

2023-01-02郭昕航

中国设备工程 2022年16期

郭昕航

（天津市特种设备监督检验技术研究院，天津 300192）

现如今，随着中国建筑业、交通运输业、农业、工业的快速发展，桥式起重机也得以被全面应用。可以这样讲，其在现代化生产工作中，占据了举足轻重的地位。因桥式起重机工作环境不佳，常年使用会受到高温、风霜、雨雪、腐蚀性气体作用，其自然使用寿命受到影响。桥式起重机使用安全性和民众的利益息息相关，其关乎于改革、发展以及稳定大局，其为现如今社会关注的焦点内容。基于这种情况，相关单位以及人员要将桥式起重机使用安全性重视起来，做好检验工作，在根本上保证桥式起重机的应用安全性。特此，笔者详细阐述了受损桥式起重机的检验研究情况，现综述如下。

1 桥式起重机受损基本种类和原因

1.1 基础结构部分受损失效的具体类型和原因

在桥式起重机金属结构部分之中，桥架以及小车发挥出了关键性作用。在该项设备运行时，因长时间需要吊装运行，起重机的金属结构极易发生断裂以及裂纹等等受损失效的不良问题，而引发此类受损失效情况的原因主要有以下2点：（1）内在性原因。内在性原因主要指的是交变应力所引发的金属构造疲劳。受到这种用力的影响，起重机金属结构会发生破裂的不良情况。具体的破裂水平外在表现指的是裂缝会随着交变应力作用延伸，最后会演变为可见性裂纹。而当这些裂纹达到一定限度时，就会出现断裂现象，引发受损失效。（2）外在性原因。其主要指的是在应用桥式起重机时发生超载情况所引发的失效。值得说明的是，金属材料存在并非无限制，其有一定弹性限度。如果交变应力超出金属材料弹性最高值，极易引发材料发生变形。在这种情况下，金属材料无法恢复到原来的形状。

1.2 起重机控制系统部分受损失效具体种类与引发原因

当桥式起重机在长久运行时，其自身的控制系统会发生受损。一般包含下述两类受损故障，具体为：（1）电气系统发生故障。桥式起重机的间隙系统受损故障表现形式非常多，具体的故障原因不但包含在运行过程中起重机过度运行，另外长时间应用电气设备引发老化也是导致电机系统出现故障的重要原因。（2）安全附件发生故障。引发安全附件故障的原因有很多，但最主要的原因在于相关工作人员不正确操作、对于桥式起重机缺少合理保养与维护以及人为性拆解。

1.3 桥式起重机运动机构部分受损失效的具体种类与引发原因

在桥式起重机运行时，其自身的运动机构会出现各类受损主要包含下述三类受损故障类型。第一种为钢丝绳发生故障受损。长时间应用钢丝绳会导致其出现裂缝变形甚至断裂。引发此类故障出现的原因主要为长期应用引起磨损和使用设备过程中发生超载不良情况。第二种为制动器故障。长时间使用制动器有可能导致其制动力不足、失灵和制动臂无法顺利伸张等问题。引发上述现象出现的根本因素在于弹簧变形失效、长时间磨损和内部存在大量油污。第三种为轨道与车轮发生故障失效。轨道以及车轮最常出现的故障类型为啃轨以及打滑，而导致上述问题发生的根本原因在于相关工作人员在安装设备过程之中跨度存在误差和磨损不均匀。

2 桥式起重机的特点分析

该项设备之所以被称为桥式起重机，和其自身的存在的形式存在相关性。桥式起重机在实际应用过程中，其通常为横架在两端完成相关工作的。例如，在某些工厂的车间之中，桥式起重机在实际工作时，该项器械通常为双端坐落在水泥、金属支架等等比较结实的支架导轨上方，此类和桥相似的存在形式，令其被称作为桥式起重机。相较于当前现有的起重机来讲，桥式起重机存在较大差异。桥式起重机的详细特征如下：

（1）桥式起重机的零件可以相互应用，这种设备的维修也能体现出系列化以及标准化的特征。这种器械的零件通用以及标准化是相当重要的一个特征。（2）工人在实际使用桥式起重机过程中，其操作并不复杂，灵活性强。并且值得说明的是，桥式起重机的相关操作一般都在非室外环境下进行。工作者在操作桥式起重机时，有着比较宽阔的工作视野。（3）桥式起重机有着比较强的安全性。由于这种设备多为小车导电，在实际应用桥式起重机时，其有着比较高的安全系数。

3 桥式起重机自身检验标准研究情况

相较于其他种类的起重机来讲，桥式起重机与自身检验的标准存在较大差异。不管是桥式起重机的驾驶室高度水平，还是参考数值，甚至是安全防护措施等等都存在相当大的差异。

3.1 桥式起重机的信息标准研究情况

桥式起重机的信息标准涵盖了编制代码信息标准以及出厂信息标准。（1）关于产品的编制代码信息内容。在实际应用桥式起重机时，各个应用单位均需要结合自身具体标准，用以择取桥式起重机的详细种类。但值得说明的是，我国某些生产桥式起重机厂家没有重视各类型号所特属的代码信息。这种情况为很多实际使用桥式起重机的人员在择取设备时候，造成极大信息获取困扰。（2）针对桥式起重机出厂信息详细内容而言。通常来讲，桥式起重机于出厂之后需要把起重机的生产日期、生产厂家、检测合格信息等等信息予以标注，但值得说明的是，某些起重机的生产厂家并未具体标明这些信息。可以这样讲，信息的标准化为桥式起重机安装以及检验基础化标准内容。

3.2 桥式起重机的安全标准研究情况

关于桥式起重机详细安全标准主要包含：司机具体视野、驾驶室高度水平、吊具的具体标准、滑线详细标准以及钢丝细节化标准等等。上述均为桥式起重机必须涉及安全标准内容。

当开展桥式起重机安装以及检验时，工作者必须详细的核实每个细节化标准，在根本上确保各台桥式起重机均可以安全地出厂。但从实际情况来看，国内有很多起重机生产厂家实施自检过程之中，没有重视这些细节化标准。例如：国内某些厂家故意忽略起重机的安全防护装置。在这种情况下，如果桥式起重机发生问题时，驾驶室之中工作人员个人安全无法被保证。

4 逆向工程原理及其在桥式起重机受损检验中应用情况

逆向工程原理全面参考了既往产品和零件原型结构产品与零件工程设计制模型。在此同时，将其视为基础条件针对以往产品开展全面性剖析、改善以及深入性了解。可以这样讲，逆向工程技术在现如今已经成为一种开发快速产品的主要技术种类。其主要包含离散信息、预处理技术、数据收集以及测量技术误差研究策略、细分造型技术、后解决和仿真检验技术、逆向工程软件技术以及优化策略选择等等。当前其已在工程技术制造和设计部分实现了广泛应用。但不容忽视的是，其并未涉及到检验检测行业之中。一项工程的应用重点主要为产品领域。基于这种情况，其思路依旧可以令检验检测行业进行借鉴和推广。

5 逆向推导出检验核心内容

5.1 运动机构部分

在检验桥式起重机运动机构部分之中，工作人员必须重视零部件的磨损水平以及裂纹情况、是否存在油污、制动器缝隙是否科学以及造成啃轨的跨度差异性检验。

值得说明的是，在开展桥式起重机运动机械部分检验工作过程之中，工作人员必须定期检查零部件磨损以及裂纹真实情况，重点查看钢丝绳。由于钢丝绳出现故障检查难度比较高，基于这种情况，钢丝绳极易突然发生断裂。因而相关工作者有必要定期检测钢丝绳断磨损程度。在此同时，工作人员也必须重视制动器裂缝，确认制动器表面是否有油污存在，定期保养以及清理车轮和钢轨。在根本上提高部件的清洁程度。由于在安装环节过程之中可能会造成啃轨的不良情况。基于此，相关工作人员有必要经常和生产厂商联系，探讨重新安装以及设计制动器问题，科学修复跨度差异，避免出现的不良现象。

5.2 控制系统部分

结合上述内容我们不难看出，工作人员为控制领域失效的关键因素。因而，除了要重视检验设备之外，身为工作人员的我们必须看重桥式起重机监管操作者安全意识以及单位特种设备安全监管体制。随着检验设备检验的不断进行，有必要重视特种设备安全的宣传工作。单位方面在必要的情况下，应当对相关工作人员开展特种设备安全知识培训工作。

5.3 金属结构部分

从桥式起重机金属构造检验方面来看，一般要考虑到金属零部件健康情况以及疲劳详情基本化监测。我国于历经多次修改确定检验规则之后，结合检验规则针对系列性项目开展检验。在此之后参照整体项目检验真实情况，确定桥式起重机安全性是否符合最新的生产标准。经过对受损桥式起重机失效模式加以总结能够看出：全面监测金属构造健康情况以及疲劳详情的策略非常妥当。

5.4 安全性能检测

相关工作者有必要通过安全性检测的方式检查桥式起重机断裂位置和具体受损程度，确认桥式起重机金属结构内是否发生裂纹。另外需要实现焊接主梁下盖板对称。通过磁粉以及超声波探伤检验腹板与下盖板连接位置焊缝。在做好探伤检测工作之后且确认未发生任何裂缝时，可以检查起重机工作现场，有效落实其安全性能。在此其中主要测定桥式起重机的静态刚度以及拱度等等参数。以此确认受损桥式起重机的真实载荷情况。当前有文献证实，动态性测定危险位置应力水平以及金属结构也是十分必要的。通过这样做，能够有效确认桥式起重机运行性能真实情况。桥式起重机的危险部位为跨中截面。对于此，相关工作人员可以把单片检测点设定于主梁跨中位置盖板内侧，以动态性的方式全面分析关于弯曲应力的信息数据。

5.5 有限元的相关计算

工作人员应用有限元的计算方案可以测定桥式起重机金属结构是否符合国家标准。通过计算有限元，利用结合桥式起重机受力信息的方式，精准确认出现裂纹的原因。当全面落实修复工作之后，应用有限元对金属结构加以分析。在此同时积极预测修复结果。当确认其合格之后，分析并对比检验环节国家标准，后结合有限元具体的计算结果，用以确认桥式起重机检验是否符合国家标准。

6 受损桥式起重机相关修复

倘若桥式起重机受损，工作人员一定要及时对其进行修复或者更换。等到做好修复工作之后同时确定其符合安全标准和相关要求，才能够继续投入使用。（1）针对于因主梁断裂而引发间隙控制系统受损的不良情况，工作人员有必要及时更换电气控制系统和损坏的部件。而针对已经出现断裂的主梁，一定要使用砂轮机针对断裂位置实施打磨、光滑、平整处理，去掉所有杂质。在此之后使用一块新下料的Q345T钢板，对相关部件进行针对性焊接。另外也要去掉受损位置原有的装配工艺圆孔。使用有效方案，全面提升焊接位置强度以及刚度水平。（2）裂纹为桥式起重机非常危险的缺陷。因为桥式起重机的材质以及结构存在非常大的差异，所以出现的裂纹也会存在较大差别。在有时，裂缝可能出现于焊缝之内，也可以出现在焊接热影响区域以及焊缝表面、焊缝内部等等。有些裂纹是宏观的，也有些裂纹是微观的。针对微观裂纹，必须借助显微镜才能够得以观察。因裂纹存在较大差异，基于此工作人员在开展修复过程之中，要结合具体情况完成修复工作。依照缺陷的具体板厚、材质、尺寸和缺陷位置，清理彻底。在必要的情况下。要科学使用表面探伤设备对其进行检查和确认。