基于受損橋式起重機的檢驗研究

郭昕航

（天津市特種設備監督檢驗技術研究院，天津 300192）

現如今，隨著中國建筑業、交通運輸業、農業、工業的快速發展，橋式起重機也得以被全面應用。可以這樣講，其在現代化生產工作中，占據了舉足輕重的地位。因橋式起重機工作環境不佳，常年使用會受到高溫、風霜、雨雪、腐蝕性氣體作用，其自然使用壽命受到影響。橋式起重機使用安全性和民眾的利益息息相關，其關乎于改革、發展以及穩定大局，其為現如今社會關注的焦點內容。基于這種情況，相關單位以及人員要將橋式起重機使用安全性重視起來，做好檢驗工作，在根本上保證橋式起重機的應用安全性。特此，筆者詳細闡述了受損橋式起重機的檢驗研究情況，現綜述如下。

1 橋式起重機受損基本種類和原因

1.1 基礎結構部分受損失效的具體類型和原因

在橋式起重機金屬結構部分之中，橋架以及小車發揮出了關鍵性作用。在該項設備運行時，因長時間需要吊裝運行，起重機的金屬結構極易發生斷裂以及裂紋等等受損失效的不良問題，而引發此類受損失效情況的原因主要有以下2點：（1）內在性原因。內在性原因主要指的是交變應力所引發的金屬構造疲勞。受到這種用力的影響，起重機金屬結構會發生破裂的不良情況。具體的破裂水平外在表現指的是裂縫會隨著交變應力作用延伸，最后會演變為可見性裂紋。而當這些裂紋達到一定限度時，就會出現斷裂現象，引發受損失效。（2）外在性原因。其主要指的是在應用橋式起重機時發生超載情況所引發的失效。值得說明的是，金屬材料存在并非無限制，其有一定彈性限度。如果交變應力超出金屬材料彈性最高值，極易引發材料發生變形。在這種情況下，金屬材料無法恢復到原來的形狀。

1.2 起重機控制系統部分受損失效具體種類與引發原因

當橋式起重機在長久運行時，其自身的控制系統會發生受損。一般包含下述兩類受損故障，具體為：（1）電氣系統發生故障。橋式起重機的間隙系統受損故障表現形式非常多，具體的故障原因不但包含在運行過程中起重機過度運行，另外長時間應用電氣設備引發老化也是導致電機系統出現故障的重要原因。（2）安全附件發生故障。引發安全附件故障的原因有很多，但最主要的原因在于相關工作人員不正確操作、對于橋式起重機缺少合理保養與維護以及人為性拆解。

1.3 橋式起重機運動機構部分受損失效的具體種類與引發原因

在橋式起重機運行時，其自身的運動機構會出現各類受損主要包含下述三類受損故障類型。第一種為鋼絲繩發生故障受損。長時間應用鋼絲繩會導致其出現裂縫變形甚至斷裂。引發此類故障出現的原因主要為長期應用引起磨損和使用設備過程中發生超載不良情況。第二種為制動器故障。長時間使用制動器有可能導致其制動力不足、失靈和制動臂無法順利伸張等問題。引發上述現象出現的根本因素在于彈簧變形失效、長時間磨損和內部存在大量油污。第三種為軌道與車輪發生故障失效。軌道以及車輪最常出現的故障類型為啃軌以及打滑，而導致上述問題發生的根本原因在于相關工作人員在安裝設備過程之中跨度存在誤差和磨損不均勻。

2 橋式起重機的特點分析

該項設備之所以被稱為橋式起重機，和其自身的存在的形式存在相關性。橋式起重機在實際應用過程中，其通常為橫架在兩端完成相關工作的。例如，在某些工廠的車間之中，橋式起重機在實際工作時，該項器械通常為雙端坐落在水泥、金屬支架等等比較結實的支架導軌上方，此類和橋相似的存在形式，令其被稱作為橋式起重機。相較于當前現有的起重機來講，橋式起重機存在較大差異。橋式起重機的詳細特征如下：

（1）橋式起重機的零件可以相互應用，這種設備的維修也能體現出系列化以及標準化的特征。這種器械的零件通用以及標準化是相當重要的一個特征。（2）工人在實際使用橋式起重機過程中，其操作并不復雜，靈活性強。并且值得說明的是，橋式起重機的相關操作一般都在非室外環境下進行。工作者在操作橋式起重機時，有著比較寬闊的工作視野。（3）橋式起重機有著比較強的安全性。由于這種設備多為小車導電，在實際應用橋式起重機時，其有著比較高的安全系數。

3 橋式起重機自身檢驗標準研究情況

相較于其他種類的起重機來講，橋式起重機與自身檢驗的標準存在較大差異。不管是橋式起重機的駕駛室高度水平，還是參考數值，甚至是安全防護措施等等都存在相當大的差異。

3.1 橋式起重機的信息標準研究情況

橋式起重機的信息標準涵蓋了編制代碼信息標準以及出廠信息標準。（1）關于產品的編制代碼信息內容。在實際應用橋式起重機時，各個應用單位均需要結合自身具體標準，用以擇取橋式起重機的詳細種類。但值得說明的是，我國某些生產橋式起重機廠家沒有重視各類型號所特屬的代碼信息。這種情況為很多實際使用橋式起重機的人員在擇取設備時候，造成極大信息獲取困擾。（2）針對橋式起重機出廠信息詳細內容而言。通常來講，橋式起重機于出廠之后需要把起重機的生產日期、生產廠家、檢測合格信息等等信息予以標注，但值得說明的是，某些起重機的生產廠家并未具體標明這些信息。可以這樣講，信息的標準化為橋式起重機安裝以及檢驗基礎化標準內容。

3.2 橋式起重機的安全標準研究情況

關于橋式起重機詳細安全標準主要包含：司機具體視野、駕駛室高度水平、吊具的具體標準、滑線詳細標準以及鋼絲細節化標準等等。上述均為橋式起重機必須涉及安全標準內容。

當開展橋式起重機安裝以及檢驗時，工作者必須詳細的核實每個細節化標準，在根本上確保各臺橋式起重機均可以安全地出廠。但從實際情況來看，國內有很多起重機生產廠家實施自檢過程之中，沒有重視這些細節化標準。例如：國內某些廠家故意忽略起重機的安全防護裝置。在這種情況下，如果橋式起重機發生問題時，駕駛室之中工作人員個人安全無法被保證。

4 逆向工程原理及其在橋式起重機受損檢驗中應用情況

逆向工程原理全面參考了既往產品和零件原型結構產品與零件工程設計制模型。在此同時，將其視為基礎條件針對以往產品開展全面性剖析、改善以及深入性了解。可以這樣講，逆向工程技術在現如今已經成為一種開發快速產品的主要技術種類。其主要包含離散信息、預處理技術、數據收集以及測量技術誤差研究策略、細分造型技術、后解決和仿真檢驗技術、逆向工程軟件技術以及優化策略選擇等等。當前其已在工程技術制造和設計部分實現了廣泛應用。但不容忽視的是，其并未涉及到檢驗檢測行業之中。一項工程的應用重點主要為產品領域。基于這種情況，其思路依舊可以令檢驗檢測行業進行借鑒和推廣。

5 逆向推導出檢驗核心內容

5.1 運動機構部分

在檢驗橋式起重機運動機構部分之中，工作人員必須重視零部件的磨損水平以及裂紋情況、是否存在油污、制動器縫隙是否科學以及造成啃軌的跨度差異性檢驗。

值得說明的是，在開展橋式起重機運動機械部分檢驗工作過程之中，工作人員必須定期檢查零部件磨損以及裂紋真實情況，重點查看鋼絲繩。由于鋼絲繩出現故障檢查難度比較高，基于這種情況，鋼絲繩極易突然發生斷裂。因而相關工作者有必要定期檢測鋼絲繩斷磨損程度。在此同時，工作人員也必須重視制動器裂縫，確認制動器表面是否有油污存在，定期保養以及清理車輪和鋼軌。在根本上提高部件的清潔程度。由于在安裝環節過程之中可能會造成啃軌的不良情況。基于此，相關工作人員有必要經常和生產廠商聯系，探討重新安裝以及設計制動器問題，科學修復跨度差異，避免出現的不良現象。

5.2 控制系統部分

結合上述內容我們不難看出，工作人員為控制領域失效的關鍵因素。因而，除了要重視檢驗設備之外，身為工作人員的我們必須看重橋式起重機監管操作者安全意識以及單位特種設備安全監管體制。隨著檢驗設備檢驗的不斷進行，有必要重視特種設備安全的宣傳工作。單位方面在必要的情況下，應當對相關工作人員開展特種設備安全知識培訓工作。

5.3 金屬結構部分

從橋式起重機金屬構造檢驗方面來看，一般要考慮到金屬零部件健康情況以及疲勞詳情基本化監測。我國于歷經多次修改確定檢驗規則之后，結合檢驗規則針對系列性項目開展檢驗。在此之后參照整體項目檢驗真實情況，確定橋式起重機安全性是否符合最新的生產標準。經過對受損橋式起重機失效模式加以總結能夠看出：全面監測金屬構造健康情況以及疲勞詳情的策略非常妥當。

5.4 安全性能檢測

相關工作者有必要通過安全性檢測的方式檢查橋式起重機斷裂位置和具體受損程度，確認橋式起重機金屬結構內是否發生裂紋。另外需要實現焊接主梁下蓋板對稱。通過磁粉以及超聲波探傷檢驗腹板與下蓋板連接位置焊縫。在做好探傷檢測工作之后且確認未發生任何裂縫時，可以檢查起重機工作現場，有效落實其安全性能。在此其中主要測定橋式起重機的靜態剛度以及拱度等等參數。以此確認受損橋式起重機的真實載荷情況。當前有文獻證實，動態性測定危險位置應力水平以及金屬結構也是十分必要的。通過這樣做，能夠有效確認橋式起重機運行性能真實情況。橋式起重機的危險部位為跨中截面。對于此，相關工作人員可以把單片檢測點設定于主梁跨中位置蓋板內側，以動態性的方式全面分析關于彎曲應力的信息數據。

5.5 有限元的相關計算

工作人員應用有限元的計算方案可以測定橋式起重機金屬結構是否符合國家標準。通過計算有限元，利用結合橋式起重機受力信息的方式，精準確認出現裂紋的原因。當全面落實修復工作之后，應用有限元對金屬結構加以分析。在此同時積極預測修復結果。當確認其合格之后，分析并對比檢驗環節國家標準，后結合有限元具體的計算結果，用以確認橋式起重機檢驗是否符合國家標準。

6 受損橋式起重機相關修復

倘若橋式起重機受損，工作人員一定要及時對其進行修復或者更換。等到做好修復工作之后同時確定其符合安全標準和相關要求，才能夠繼續投入使用。（1）針對于因主梁斷裂而引發間隙控制系統受損的不良情況，工作人員有必要及時更換電氣控制系統和損壞的部件。而針對已經出現斷裂的主梁，一定要使用砂輪機針對斷裂位置實施打磨、光滑、平整處理，去掉所有雜質。在此之后使用一塊新下料的Q345T鋼板，對相關部件進行針對性焊接。另外也要去掉受損位置原有的裝配工藝圓孔。使用有效方案，全面提升焊接位置強度以及剛度水平。（2）裂紋為橋式起重機非常危險的缺陷。因為橋式起重機的材質以及結構存在非常大的差異，所以出現的裂紋也會存在較大差別。在有時，裂縫可能出現于焊縫之內，也可以出現在焊接熱影響區域以及焊縫表面、焊縫內部等等。有些裂紋是宏觀的，也有些裂紋是微觀的。針對微觀裂紋，必須借助顯微鏡才能夠得以觀察。因裂紋存在較大差異，基于此工作人員在開展修復過程之中，要結合具體情況完成修復工作。依照缺陷的具體板厚、材質、尺寸和缺陷位置，清理徹底。在必要的情況下。要科學使用表面探傷設備對其進行檢查和確認。

7 結語

總的來講，全面提升受損橋式起重機檢測重視度，能確保機械運行安全性。從事該項工作的人員有必要深入性分析橋式起重機新型檢測技術。使用科學方式，對于橋式起重機損壞位置以及真實情況實現檢測，第一時間解決起重機損害，在根本上保證橋式起重機應用安全性。