150t門式起重機安裝后試車及其動靜載荷試驗

畢云棟/BI Yundong

（中鐵上海工程局集團有限公司，上海 201906）

門式起重機作為大型起重運輸的重要裝備之一[1]，在其安裝完成后必須進行試車以驗證其安全可靠性[2]，本文根據GB/T 5905-2011《起重機試驗規范和程序》[3]進行相對應的試車試驗。起重機主梁撓度有拉鋼絲法、吊鉤懸尺法和磁鐵懸尺法3 種常見的檢測方式[4-5]，本文選用吊鉤懸尺法對150t門式起重機進行動靜載荷試驗的檢測。

1 試車環境與裝置

起重機試車場地應能夠適應試車時起重機的各種動作，防止起重機動作受阻。試車時天氣環境良好，無雨、雪、大風等惡劣環境，風速應小于8.3m/s。場地的供電情況滿足起重機的要求。起重機的電動機熱態絕緣電阻需大于1MΩ，動態回路、控制回路的絕緣電阻需大于0.5MΩ，主要電氣設備金屬外殼接地電阻需小于0.1Ω。

2 試車準備

根據圖紙上尺寸和說明檢查起重機各部件組裝是否符合要求，緊固件是否穩固，限位器是否可靠，傳動機構是否靈敏無卡頓，目測起重機重要結構是否變形，鋼絲繩繞繩、繩頭捆扎是否按照標準執行。試驗架、配重塊、起重機的動作、負荷限制和高度限位均應調試和修正完成。

在調試前，仔細檢查起重機的電氣部分，重點檢查電氣線路是否連接正確，絕緣電阻是否達到上述要求。觀察操作設備是否正確控制對應的運行設備，如有卡頓、不靈敏、線路接反等問題，現場立即整改。

3 試車測試方法

3.1 空載試車

經過試車前檢查，起重機及其它設備均無異常后，方可進行空載試車。試車步驟如下。

1）空載試車 操作無負載的起重機小車，沿其軌道往返行走3 次以上，行走過程中小車應無異響，剎車靈敏，輪對無打滑現象。

2）空鉤升降 試車完成后，操作空鉤起升下落往復3 次以上，起升過程觀察上限位是否準確靈敏。

3）大車行走 小車試車完成后，將其停在主梁末端，操作大車沿其軌道緩慢行走全程2 次，以驗證軌道的完好性。最后按照其額定速度往返行走3 次以上，檢查各部件的工作情況。

3.2 負載試車

起重機負載試車分為靜載試車和動載試車，通過試車可以驗證起重機的負載能力與各部件的工作狀態，從中發現起重機的問題及時整改，且負載試車應在空載試驗無問題后進行。

3.2.1 負載試車檢查

起重機負載試車試驗前應對整機再進行一次檢查，重點為各零部件之間焊接與螺栓連接的質量，機械設備、金屬結構、吊鉤的強度和韌度是否滿足要求；剎車制動系統是否工作靈敏、減速器無異響，工作可靠。整機潤滑部位潤滑是否良好，軸承溫升不超過規定數值。各機械動作是否平穩，無激烈振動和沖擊。如有上述問題，應整改好后，方可進行試驗。

3.2.2 靜載荷試驗

起重機靜載試驗方式為：操作主鉤，吊起共150t 重的配重塊與試驗架，緩慢地在橫梁上往返行走3 次以后，將小車運行到橫梁中間位置，將150t 的負載提升至距離地面0.1～0.2m 的高度，懸空靜置超過10min，經過3 次上述試驗，且在最后一次卸掉負荷后，主梁無殘余變形、無零件松動和油漆脫落視為試驗成功，每次試驗時間均不得少于10min。在150t靜載試驗完成無問題后，即可作超額定負荷150t 的25%（即187.5t）試車試驗，方法和要求同上，在此期間測量主梁3 個位置鋼尺的標高并計算撓度。

3.2.3 動載荷試驗

動載荷試驗的目的是驗證起重機在工作狀態下各部件與剎車系統是否可靠靈敏。試驗方式為：首先操作小車提升150t 重的配重塊與試驗架，做多次的起升和下降，觀察各零部件與剎車系統制動是否可靠靈敏，然后開動小車沿其軌道進行多次正反向行走、重啟、剎車等操作，試驗時間不小于0.5h。試驗過程中觀測各系統配合是否準確和靈活，電器件應有無過熱現象，行走過程中有無異響，卸載后整體無永久變形。額定負載試車無問題后，即可做超額定負荷150t 的1.1 倍（即165t）試車試驗，方法與要求同上。

4 測試架及其受力分析

4.1 測試架介紹

測試架由標準工字鋼焊接而成，長9m，寬4m，單根工字鋼高度0.5m，試驗采用配重塊，單配重塊重5t，長3m，寬1.2m，高0.6m，如圖1 所示。

圖1 試驗架

配重塊規則的碼放在試驗架上，配重塊碼放后總高度3m，長度8.4m，使用?20mm 鋼絲繩將配重塊捆綁牢固，使用兜吊測試架的方式進行測試，吊裝正、側視如圖2、圖3 所示。

圖2 吊裝正視圖

圖3 吊裝側視圖

4.2 受力分析

按照187.5t 吊重計算，吊裝過程角度為74.61°、75.76°，選4 點各吊裝2 股鋼絲繩，鋼絲繩的受力F

式中：F為鋼絲繩受力；P為吊裝總重；α1、α2為鋼繩與配重塊的夾角。

根據兜吊8 倍安全系數，鋼絲繩的破斷拉力達到200.64t 以上能拉斷，據此選擇?60-6×29+IWR-1770 型號鋼絲繩進行吊裝[7]，該鋼絲繩的破斷拉力為2 270kN。

試驗架總重4t，選取4 根18m 長的?60-6×29+IWR-1770 型號的鋼絲繩兜吊試驗架，鋼絲繩采用編結形式，4 根共重1t。

4.3 試驗結果

在主梁上選合適的左、中、右3 點，分別為A、B、C，在靜載實驗（1.25 倍）時分別記錄3個點鋼尺的標高，以便計算主梁的撓度，經過測量與計算得到的撓度值與允許最大撓度值（圖4）。

圖4 撓度值

式中：ω為撓度允許最大值；S為起重機的最大跨度。

由圖4 可以看出，試驗過程中撓度的最大值為10.1mm，根據GB50278-2010《起重設備安裝工程施工及驗收規范》可知，試驗過程中的撓度不應大于13.3mm，因此本次動靜載試驗滿足要求。

5 結語

門式起重機在建筑行業中廣泛應用于建筑材料裝載與大型設備吊裝等，其優點是利用率大、適應性強，但是其體型較大，發生事故產生的危害也較大，故安裝后需嚴格進行起重機的檢驗與管理。

本文闡述的門式起重機試車試驗，可以提升起重機的安全性能與運行效率。試驗架與配重塊可不采用文中給出的樣式，但必須經過驗算與分析，在安全與可靠的前提下且要相關負責人同意之后方可施行。