75吨起重机主梁接长技术总结.doc

7520t桥式起重机主梁接长技术总结为适应制造300MW大型锅炉钢结构的生产需要，1990年我厂建成一座设置两 台跨距L=25m，起重量Q=7520t的桥式起重机的重型车间。若购 置一台新的 L=25m、Q=7520t桥式起重机，约需资金55万元，且交货日期无法满足生产需要。通过信息渠道，用20万元资金购进一台闲置l0年之久的 L=225m，Q=7520t 桥式起重机。由于该机跨距不能满足重型车间要求，需对该机主梁进行接长加固改造。 在没有可靠的理论根据和施工经验的情一下，一般不允许随便加大大型起重设 备的跨距。因为主梁接长后，在保持原起重能力下，会增大跨中弯矩和变形值，如施工质量不好，也可能使该机报废。根据我厂有制作桥式起重机的实践经验，同时为满足300MW锅炉钢结构的制作任务，决定对该机主梁进行接长，但必须满足下述条件：1、该主梁接长后，保证不降低该机的起重能力 ， 2、该机主梁为双梁式箱型结构，施工中要保证两主梁起拱度一致， 3、两主梁与端梁组装后，保证不串角，以确保大车运行时无卡轨现象， 4、新旧梁相接 ，对焊接质量要求绝对可靠，以保证该机的安全使用。为满足以上条件，进行了下述各项工 作。一、对原机主梁进行验算 主梁的设计，除应满足强度 (包括疲 劳强度 )和稳定性要求外，还应满足刚度 要求。由于该机未提供设计数据，故我们首先对该机的强度、稳定性和刚度进行了验算，将验算结果作为我们接长主梁计算时的对照位。 该桥式起重机的主要技术参数由图纸查得。 主动车轮的最大轮压P=2572t； P 2=2282t。 该主梁的截面尺寸根据图纸及实测结果，如图 1所示：其断面面积：F=480cm。 惯性矩：Jx=2353605cm， Jy =494559cm。 断面模数：WX=25807cm。， W y=12364c m0 电缆侧主梁均布载荷： q电=0747tm。 均布载荷产生的最大弯矩 (在跨中 ) M均 #473tm。 固定集中载荷在跨中产生的弯矩t M 固=1684tm。 固定载荷在主梁上产生的最大弯矩t MG =6414tm。 固定载荷在主梁上产生的最大计算弯 矩：MG计=706tm。 小车的计算轮压： Plrmax =299t， P2rmax =2665t。 静载最大弯 矩：Mp计=2858tm。 由水平惯性力所产生的主梁最大弯曲 力矩： M水 =31tm。 载荷组合及主梁应力计算。根据图纸及取样化验，确定主梁材质 为Q235(A3)按允许应力计算。 I=13810Ncm ()I=14670Ncm ， =14520Ncm。 () =17000Ncm ， =16690Ncm () =18300 Ncm。 跨端主梁腰板的剪应力。 =8474Ncm 0 ()=10000Ncm。主梁跨中的挠度：f=229cm，二、主梁接长加固 方 案 的 制订 主梁加固的原则是：其强度指标应达到原设计水平，且不降低其起重能力，经计算，主梁跨距由225m改 为25m后，其跨中弯矩为3209tm，比原跨中弯矩增大 l3，采取补强措施如图2所示。其具体方案是： 将原22.5m跨的主梁上翼缘由中部切开，腹板45。斜切，下翼缘在跨中约13范围内为新接长段。使下翼缘对接焊缝避开最大应力区。在跨中箱型梁上翼缘两侧各加一根L1006310的加强角钢，在箱型梁的下盖板中部加一宽230ram，厚b= 12ram的加强板，加强角钢和加强板的长度均不小于跨长的12。主梁加固成为变截面梁，其重心位置仍与原箱型梁一致。 三、对加固后的主梁进行验算主动车轮的最大轮压： Pl=2597tP2=2306t。 主梁的断面面积l F=540934cm。 惯性矩：Jx=28315399cm， Jy =54132118cm4 断面模数l Wx=3097965cm。； W y=13366cm3 主梁载荷的计算如下： 电缆侧主梁均布载荷。 q电= 075tm。 均布载荷产生的最大弯矩(在跨中) M均=5835tm。 固定集中载荷在跨中产生的弯矩式中 G运为大车运行机构的重量， G操为操纵室的重量，G电为布置在走台上电气设备的重量，L1为大车运 行 机 构 的重心至最近一端轨道中心 线 的距 离， L2为操纵室的重心至最近一端轨道中心线的距离，L 3为电气设备的重心 至 最 近 一端轨道中心线的距离。 MG =M均M固=7519tm。 固定载荷在主梁上产生的最大计算弯矩：MG计=MG=8271tm。 式中为冲击系数 =11。 小车的计算轮压：P1计=3014t P2计 =2665t。 静载最大弯矩：Mp=277tm静载计算最大弯矩：MP计=321tm。 由水平惯性力所产生的主梁最大弯曲 力矩：M水=36tm。 载荷组合及主梁应力计算 金属结构按三类载荷情况下进行疲劳 强度、强度和稳定性计算。 第1类按正常工作时的等效载荷 进行疲劳强度计算， 第类按工作时的最大载荷进行 强度和稳定性计算， 第类按非工作时的最大载荷或工作时的特殊载荷进行强度和稳定性验算 。 第 1类载荷组合。 a I=130085Ncm (a)I=14670Ncm 第类载荷组合。 a=14030Ncm。 (a) =17000Ncm。 第类载荷组合。 a=16024Ncm (a) =18300Nm。 。 跨端主梁腰板的剪应力 =8520Ncm ()10000Ncm。 主梁跨中的挠度。 f=263c m，由上述计算结果得出原机主梁与接长 椰固后的主梁计算对比见附表。 计算结果：接长加固后的主粱的强度和稳定性数值均高于附表 四、接长加固工艺实施情况 1、先将该梁新增加段组焊完成后，再和切开后的原主梁进行整体对接。 2、保证1l000的上拱度，组装时预起拱30m m。 3、把两主梁与横梁组装成整体桥架，其长度达到设计值，并增加焊接收缩余量 5 m in，保证两端梁平行不串角时， 再把接口处点焊固定后施焊。 4、选用的焊材埋弧自动焊焊丝。HO8AI焊剂431； 手工电弧焊焊条E4303。 焊前对焊口处25 mm内，要清除油污及锈蚀，需露出金属光泽。 5、箱型梁的焊接顺序:用手工电弧焊先焊腹板的对接焊缝，再焊上盖板。下盖板采取回弹措施后点焊固定，用埋弧自动焊先焊对接焊缝，再用手工电弧焊焊贴角焊缝。焊缝接口处20mm范围内用砂轮打磨成与母材齐平，保证加强板组装与下翼缘贴紧，用埋弧自动焊焊接。 组装焊接完成后，实测数据为：跨距25000-5 m m，上拱度30mm,串角 O，均在允许公差范围内。 五、吊车的静载动载试验该吊车安装后进行试车，试车步骤如下l 1、 无负荷试车 用手转动各机构的制动轮，使最后一根轴 (如车轮轴或卷筒轴 )旋转一周时，不得有卡阻现象。然后分别开动各机构的电动机，各机构应正常运转。小 车 运 行 时，不得有卡轨现象，主动轮应在轨道全 长上接触，被动轮与轨道的间隙不得超过 1mm，间隙区间不大于 1 m，间隙区间 的累积长度不得超 过 2 m。 2、静负荷试验先起升较小的负荷作几次试运行，而后起升额定负荷，在桥架全长上 来 回 运 行，卸去负荷，测量出主梁的上拱值，再 使小车停在桥架中间，起升125倍额定负 荷，离地面约100ram，停息10分钟，然后卸去负荷，检查桥架是否有永久变形。如 此反复，直至桥架不再产生永久变形时， 测量主梁实际上拱值 应 在L100030 的范围内。最后使小车停在桥架中间，起 升额定负荷，检查主梁 下 挠 值 不 大 于 L700(由实际上拱值算起 )。 3、动负荷试验 以11倍额定负荷试验，应同时开动两种机构，使起升机构与运行机构反复运转 (按工作制度中间应有间歇时间 )，各机构的累计开动时间不应少10分钟。试车时的起 吊 重 物 为 5块5BI =082512m的钢板，每块钢板理论计算重量1884t，分阶段进行负荷试 验。无负荷试车后，进行静负荷试车，先 起吊2块钢板，作运行试验，再起 吊 4块钢板，重7536t，达到额定负荷， 作运行试验，卸荷后测得主梁上拱值为 30ram 再使小车停在桥架中间，起吊5块钢板， 重942t，达到125倍的额定负 荷，起 升 离地面约lOOmm，停息1O分钟后，测得主梁下挠值为24ram，卸荷后检查桥架 无 残 余变形。 完成静负荷试车后，进行动负荷试车，起吊11倍的额定负荷，同时开动两种机构，起升与运行机构反复运转l0分钟，卸荷后测得主梁上拱度仍为30mm， 无残余变形，达到预期目的。 六、小结超负荷试车使用的钢板，每块理论重 量为1884t，后发现钢板厚度多为正公差，经电子秤实测，每块实际重量为1916 t，超过额定负荷的128倍。在超负荷情况下，测得主梁下挠值 为24ram， 小于理论计算的下挠值263ram，实 际 值 达到LIO00的要求。 试车共分两次进行，第一次