電動單梁橋式起重機的金屬結構(主梁、端梁、橋架等核心部件)是承載載荷與保障運行穩定的核心根基,其變形會直接導致車輪啃軌、起升偏載、制動失效等連鎖風險,嚴重威脅作業安全。依據《起重機械安全技術規程》(TSG 51-2023)要求,金屬結構必須具備足夠的強度、剛度和穩定性,一旦出現變形需***診斷、科學修復,嚴禁帶病運行。

一、金屬結構變形的核心誘因
(一)載荷超標與沖擊作用
長期超載作業是變形的首要原因,當吊物重量超過額定載荷時,主梁會產生***性下撓,超過跨度的 1/700 即達到危險閾值。頻繁的急啟急停、吊物突然墜落等沖擊載荷,會使金屬結構承受瞬時峰值應力,導致焊縫開裂、端梁彎曲。部分用戶為追求效率違規吊運超限重物,或在吊裝過程中出現斜拉歪拽,進一步加劇結構受力失衡。
(二)制造與安裝偏差累積
生產環節中,下料精度不足、焊接工藝不規范會導致主梁初始拱度偏差;焊接時未采取預熱或后熱措施,殘留應力在使用中逐步釋放,引發結構變形。安裝階段軌道標高差超標、墊板未壓實,或橋架連接螺栓緊固力矩不足,會使運行過程中受力集中,導致端梁水平彎曲、對角線偏差超標(超過 5mm 即影響安全)。
(三)環境與維護因素影響
高溫環境(如冶金車間)會降低鋼材屈服強度,加速結構蠕變變形;潮濕、酸堿等腐蝕環境會使金屬截面削弱,在載荷作用下易發生局部凹陷。日常維護中未及時清除軌道雜物導致車輪卡滯,或長期未對連接螺栓復緊,會使結構在振動中逐步產生變形。
(四)操作與使用不當
頻繁在橋架邊緣極限位置作業,導致單側載荷集中;小車長期偏向一側運行,使主梁受力不均產生側彎;露天作業未采取防風措施,強風載荷引發結構扭曲,這些操作習慣都會加速金屬結構變形。
二、科學修復流程與關鍵技術
(一)變形檢測與評估
修復前需通過專業儀器完成全面檢測:用水準儀測量主梁下撓值,激光測距儀檢測端梁對角線偏差,超聲波探傷排查焊縫裂紋(一級焊縫需 100% 探傷,二級焊縫抽檢比例不低于 20%)。根據變形程度分類處理:輕微變形(下撓≤L/1000)可通過矯正恢復;中度變形(L/1000<下撓≤L/700)需矯正 + 加固;嚴重變形(下撓>L/700 或出現裂紋擴展)需更換部件。
(二)針對性修復工藝
機械矯正法:適用于主梁下撓、端梁彎曲等變形。采用專用液壓頂桿在變形反向施加壓力,配合百分表實時監測變形恢復情況,避免過度矯正。矯正過程中需分步加載,每級加載后保持 10-15 分鐘,使金屬應力逐步釋放。
火焰矯正法:針對低碳鋼結構,采用氧乙炔火焰對變形部位局部加熱,加熱溫度控制在 500-800℃(依據鋼材顏色判斷,避免超過 850℃導致材質變脆)。主梁下撓矯正需在跨中底部加熱,端梁彎曲矯正需在凸側加熱,加熱后根據鋼材類型選擇冷卻方式(低碳鋼可水冷,Q345 等低合金鋼需空冷)。
焊接加固法:對于焊縫開裂或局部強度不足的變形,需采用二級以上焊縫標準進行補焊。加固時需在原結構焊縫兩側增設加強板,確保焊縫與母材等強,補焊后需進行無損檢測,防止出現未焊滿、夾渣等缺陷。
部件更換法:當主梁出現裂紋擴展、端梁變形無法矯正時,需更換同規格合格部件。新部件材質需符合 TSG 51-2023 要求,采用鎮靜鋼且力學性能不低于 Q235 標準,安裝后重新校準橋架幾何精度。
(三)修復后驗證與防護
修復后需進行空載試運行,驗證橋架運行平穩、無異常異響;通過額定載荷 110% 的負載測試,確認主梁下撓值恢復至允許范圍。日常防護中,需定期清除結構表面腐蝕層并涂刷防銹漆,每季度復緊連接螺栓,避免超載和沖擊載荷,延長金屬結構使用壽命。
金屬結構的變形修復必須堅持 “檢測***、工藝規范、驗證嚴格” 的原則,由具備資質的專業機構實施。通過科學管控變形風險,不僅能保障起重機安全運行,更能從根本上筑牢工業吊運作業的安全防線。
TEL