基于受損橋式起重機(jī)的檢驗(yàn)探討

郭昕航，李志軍，于廣超

（天津市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院，天津市 300192）

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中廣泛利用起重機(jī)設(shè)備。因?yàn)闃蚴狡鹬貦C(jī)運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，嚴(yán)重影響橋式起重機(jī)運(yùn)行效果。起重機(jī)屬于電氣設(shè)備，如果橋式起重機(jī)受損，將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，這就需要加強(qiáng)檢驗(yàn)橋式起重機(jī)，及時(shí)解決橋式起重機(jī)存在的問題，保障橋式起重機(jī)運(yùn)行安全性。

1 橋式起重機(jī)受損類型和原因

1.1 金屬結(jié)構(gòu)

橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)最重要的部分包括小車和橋架，橋式起重機(jī)運(yùn)行過程中，因?yàn)榈跹b運(yùn)行時(shí)間較長，導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生裂紋和斷裂等問題，發(fā)生這類問題主要是因?yàn)榻饘俳Y(jié)構(gòu)疲勞運(yùn)行，因此，存在交變應(yīng)力，導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生破裂，在交變應(yīng)力的影響下，會(huì)不斷延伸金屬結(jié)構(gòu)的裂紋，最終發(fā)生受損失效的情況。此外，橋式起重機(jī)在運(yùn)行過程中，金屬材料承載力具有特定限制，同時(shí)就有彈性限度，如果交變應(yīng)力超過了金屬材料限度，金屬材料將會(huì)發(fā)生變形的問題，無法恢復(fù)原來的狀態(tài)。

1.2 運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)

橋式起重機(jī)運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)主要包括制動(dòng)器和鋼絲繩以及車輪軌道等，吊鉤鋼絲繩如果發(fā)生超載和磨損等，很容易發(fā)生變形和裂紋以及斷裂等問題。在應(yīng)用制動(dòng)器的過程中，因?yàn)橛臀酆湍p以及彈簧失效等因素，制動(dòng)器很容易發(fā)生制動(dòng)不靈和不足等問題，制動(dòng)輪溫度較高，無法張開制動(dòng)臂。車輪和軌道之間會(huì)產(chǎn)生啃軌和打滑等問題，在安裝起重機(jī)的過程中如果出現(xiàn)了跨度差，將會(huì)引發(fā)啃軌問題。如果橋式起重機(jī)承載發(fā)生偏移，機(jī)械結(jié)構(gòu)之間不斷摩擦，將會(huì)引發(fā)磨損問題。

1.3 控制系統(tǒng)

橋式起重機(jī)在運(yùn)行過程中，控制系統(tǒng)很容易受損，一方面，是電氣系統(tǒng)故障，這種受損故障的種類比較多，發(fā)生故障的主要原因是橋式起重機(jī)運(yùn)行過程中，起重機(jī)過度運(yùn)行，或者電氣設(shè)備發(fā)生老化問題。另一方面，安全附件發(fā)生受損故障，因?yàn)榘踩郊愋洼^多，工作人員出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，或者工作人員沒有采取合理的維護(hù)保養(yǎng)措施，都會(huì)影響起重機(jī)安全附件的運(yùn)行效果。

2 受損橋式起重機(jī)的檢驗(yàn)

2.1 逆向工程檢測

在檢驗(yàn)受損橋式起重機(jī)時(shí)，技術(shù)人員可以利用逆向工程原理完成檢驗(yàn)工作，利用這種方法可以及時(shí)確定橋式起重機(jī)隱藏隱患，同時(shí)可以延長橋式起重機(jī)零部件的使用壽命。通常是在產(chǎn)品和機(jī)械零部件設(shè)計(jì)模型中利用逆向工程原理，根據(jù)零部件參數(shù)全面剖析產(chǎn)品，結(jié)合產(chǎn)品性能確定改善措施。在產(chǎn)品檢驗(yàn)中利用逆向工程技術(shù)，包括數(shù)據(jù)收集和測量技術(shù)等。當(dāng)前在各個(gè)領(lǐng)域廣泛利用逆性工程設(shè)計(jì)與制造部分，但是，在檢驗(yàn)檢測行業(yè)卻很少涉及，重點(diǎn)是在產(chǎn)品領(lǐng)域中利用逆向工程技術(shù)，單絲在檢驗(yàn)檢測行業(yè)中可以借鑒和推行逆向工程理念。在橋式起重機(jī)檢驗(yàn)過程中，逆向工程檢測技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，可以有效檢測橋式起重機(jī)中存在的問題。

（1）檢驗(yàn)金屬結(jié)構(gòu)。在檢測橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的過程中，工作人員需要檢測金屬零部件實(shí)際情況和疲勞情況，反復(fù)修改規(guī)則，建立科學(xué)的檢測規(guī)定，根據(jù)檢測規(guī)則檢驗(yàn)起重機(jī)實(shí)際情況，同時(shí)需要結(jié)合檢測規(guī)定檢驗(yàn)一系列項(xiàng)目，根據(jù)項(xiàng)目檢驗(yàn)情況，因此，確定橋式起重機(jī)的安全狀態(tài)，滿足生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)。通過總結(jié)分析受損橋式起重機(jī)失效模式，確定金屬結(jié)構(gòu)的實(shí)際健康狀態(tài)和疲勞狀態(tài)，為后續(xù)檢修工作提供參考依據(jù)。

（2）檢查運(yùn)動(dòng)機(jī)械部分。在檢驗(yàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械部分的過程中，工作人員需要定期檢查零部件裂紋和磨損情況，尤其要檢查鋼絲繩，因?yàn)殇摻z繩發(fā)生的故障檢查難度比較大，因此，鋼絲繩很容易發(fā)生突然斷裂的情況，所以工作人員需要檢測鋼絲繩的磨損程度。此外，需要注重制動(dòng)器裂縫，確定制動(dòng)器表面是否存在油污，定期清理和養(yǎng)護(hù)鋼軌和車輪，提升整體部件的清潔性。因?yàn)樵诎惭b環(huán)節(jié)可能會(huì)引發(fā)啃軌問題，工作人員需要聯(lián)系廠商重新安裝和設(shè)計(jì)制動(dòng)器，合理修復(fù)跨度差異，避免發(fā)生啃軌問題。

（3）檢測控制系統(tǒng)。橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)生失效問題，主要是因?yàn)槿藶橐蛩氐挠绊懀ぷ魅藛T可以利用傳感器檢測控制設(shè)備的性能，同時(shí)需要提高相關(guān)工作人員的質(zhì)量意識(shí)，完善安全生產(chǎn)體制。制定橋式起重機(jī)使用和檢驗(yàn)制度，要求工作人員根據(jù)制度制度標(biāo)準(zhǔn)完成檢驗(yàn)工作。在檢驗(yàn)工作中，檢驗(yàn)人員需要加大力度推廣和宣傳機(jī)械安全工作，積極培訓(xùn)操作人員和管理人員，使其靈活利用特種設(shè)備和新型設(shè)備，因此維護(hù)特種設(shè)備的使用安全性，同時(shí)可以培訓(xùn)有關(guān)特種設(shè)備的安全知識(shí)。

2.2 安全性能檢測

工作人員需要利用安全性能檢測方法探傷檢查橋式起重機(jī)斷裂部位和受損部位，確定橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)中是否出現(xiàn)裂紋，此外，需要焊接主梁下蓋板對(duì)縫，利用超聲波和磁粉探傷檢測腹板和下蓋板連接部位的焊縫。完后探傷檢測后，確定沒有發(fā)生任何裂縫缺陷后，可以檢查橋式起重機(jī)工作現(xiàn)場，落實(shí)安全性能檢測，主要是測量拱度和靜態(tài)剛度等參數(shù)，因此確定受損橋式起重機(jī)實(shí)際荷載。此外，需要?jiǎng)討B(tài)檢測危險(xiǎn)部位的應(yīng)力水平和金屬結(jié)構(gòu)，確定橋式起重機(jī)運(yùn)行性能?？缰薪孛媸菢蚴狡鹬貦C(jī)危險(xiǎn)部位，因此，工作人員可以將單片監(jiān)測點(diǎn)設(shè)置在主梁跨中部位的蓋板內(nèi)側(cè)，動(dòng)態(tài)分析彎曲應(yīng)力的信息數(shù)據(jù)。

2.3 有限元計(jì)算

工作人員利用有限元計(jì)算方案，可以檢測橋式起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。工作人員利用有限元計(jì)算方法，可以結(jié)合橋式起重機(jī)受力信息，確定裂紋問題發(fā)生的原因。落實(shí)修復(fù)工作后，有限元分析金屬結(jié)構(gòu)，同時(shí)可以預(yù)測修復(fù)結(jié)果，確定合格后，對(duì)比分析檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)，最終根據(jù)有限元計(jì)算結(jié)果，確定橋式起重機(jī)檢驗(yàn)是會(huì)否符合標(biāo)準(zhǔn)。

3 受損橋式起重機(jī)修復(fù)措施

如果橋式起重機(jī)運(yùn)行過程中發(fā)生損壞，將會(huì)影響整體運(yùn)行工作，因此發(fā)現(xiàn)了橋式起重機(jī)受損問題，需要及時(shí)修復(fù)，或者直接更換零部件，修復(fù)了受損橋式起重機(jī)后，并且需要檢查橋式起重機(jī)是否符合規(guī)定要求，確定橋式起重機(jī)安全性符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，才可以繼續(xù)利用橋式起重機(jī)。

3.1 更換受損部件

如果橋式起重機(jī)主梁發(fā)生斷裂等問題，電氣控制系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)失效問題，工作人員需要及時(shí)更換損壞的部件。此外，需要處理斷裂的主梁，首先，利用砂輪機(jī)打磨處理主梁斷裂的部分，保障表面的光滑性和平整性，去除表面存在的雜質(zhì)，最后再利用鋼板焊接部件，工作人員要注意取消受損部件裝配工藝圓孔，進(jìn)一步提高焊接剛度和強(qiáng)度。

例如，某受損橋式起重機(jī)在吊升階段，鋼絲繩突然被拉斷，導(dǎo)致在高空墜落主梁，發(fā)生了事故后，損壞了主梁兩端，同時(shí)還損壞了部分金屬結(jié)構(gòu)和電氣元件。因此，檢測人員更換了整體電氣控制系統(tǒng)和減速機(jī)等。陣地主梁中沒有發(fā)生損壞的部位，需要采取以下修復(fù)措施：司機(jī)室一端主梁副腹板發(fā)生變形問題，工作人員需要利用冷作變形校正法，恢復(fù)副腹板和小蓋板到原位，利用槽鋼加強(qiáng)處理局部，使整體剛度和強(qiáng)度因此提高。對(duì)于司機(jī)室另一端的行走機(jī)構(gòu)，平衡臂發(fā)生劇烈的擺動(dòng)，導(dǎo)致副腹板頂部材料發(fā)生變形問題，工作人員可以用氧割法，將變形部位割除，再利用手動(dòng)砂輪機(jī)打磨處理切割部位，再焊補(bǔ)一塊新的鋼板，使補(bǔ)焊部位的剛度和強(qiáng)度因此提高。

3.2 修復(fù)裂紋

橋式起重機(jī)很容易發(fā)生裂紋問題，因?yàn)榱鸭y類型比較多，橋式起重機(jī)材質(zhì)和結(jié)構(gòu)決定著裂紋的差異性，此外，裂縫位置發(fā)生的部位也是不同的，在焊接熱影響區(qū)和焊接縫隙等部位都會(huì)很容易發(fā)生裂縫問題。裂縫包括宏觀裂縫和微觀裂縫，工作人員可以利用肉眼觀察到宏觀裂縫，但是，無法觀察到微觀裂縫，這就需要利用顯微鏡觀察裂紋。工作人員在修復(fù)裂紋的過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，首先，需要確定裂紋發(fā)生的具體部位；其次，需要清除裂紋部位的雜質(zhì)，利用探傷技術(shù)分析微小的裂紋，最終再統(tǒng)一處理問題。

4 結(jié)語

加強(qiáng)檢測受損橋式起重機(jī)，可以保障橋式起重機(jī)運(yùn)行的安全性，相關(guān)技術(shù)人員需要加強(qiáng)研究橋式起重機(jī)新型檢測技術(shù)，科學(xué)的檢測橋式起重機(jī)損壞情況和損壞部位，及時(shí)處理橋式起重機(jī)發(fā)生的損害，保障橋式起重機(jī)使用過程的安全性。