學習單元4橋式起重機的修理學習任務4.1橋式起重機主要零部件修理學習任務：◆理性認識橋式起重機機械結構◆理性認識橋式起重機安全檢查主要作業內容◆理性認識橋式起重機運行故障修理工藝一、橋式起重機機械結構圖1橋式起重機外形圖圖2卷筒組結構圖3橋式起重機吊裝現場一圖4橋式起重機吊裝現場二圖5橋式起重機吊裝現場三二、橋式起重機零部件安全檢查引導問題：1橋式起重機由哪幾部分組成？它的用途是什么？2橋式起重機有哪些性能參數？3常見取物裝置有哪些？4大車運行機構包括那些零部件？5起升機構包括哪些零部件？圖6吊鉤圖7制動器外形圖8減速器圖9卷筒表1橋式起重機安全檢查取物裝置的安全檢驗吊鉤必須有制造廠的合格證，方可使用。吊鉤表面應該光潔、無剝落、銳角、毛刺、裂紋等小問題；吊鉤應該在支持住檢驗載荷（1.5-2倍額定載荷）后，無明顯的變形（開口度的增加不超過原開口度的0.25%）；吊鉤應該裝有防脫鉤的裝置；吊鉤缺陷不補焊。吊鉤出現下列情況之一者應該報廢：危險斷面的磨損量超過原尺寸的10%；開口度比原尺寸增加15%；扭轉變形超過10o；危險斷面與吊鉤頸部產生塑性變形；片鉤襯套磨損量達原尺寸的50%；片鉤心軸磨損量達原尺寸的5%等等。電磁吸盤作業時，在電磁吸盤為中心，半徑5米的范圍內不準站人，以防傷人。鋼絲繩安全檢驗（1）鋼絲繩的斷絲數在一個捻節距內達到6-16根時，則應報廢。(2)鋼絲繩的徑向磨損或腐蝕量超過原直徑的40%應該報廢。（3）吊運熱金屬或危險品的鋼絲繩，報廢標準取（１）的一半。（4）整條繩股斷裂報廢。（5）鋼絲繩的直徑減少7%報廢。（6）繩芯外露報廢。（7）鋼絲繩有明顯的腐蝕報廢。（8）鋼絲繩打死結報廢。（9）局部外層鋼絲呈籠狀報廢。減速器的安全檢查空負載試驗：1000轉/分的轉速拖動，正反兩方向各不得少于10分鐘；負載試驗：傳動齒輪在試驗時應該達到所要求的接觸面積之外（沿齒高不少于40%，沿齒長不少于75%），還應該達到下列要求：開動電動機時，減速器運行平穩，不應該有跳動、撞擊和劇烈或斷續的聲音，聲響均勻，其強度不超過85db；沒有漏油現象；在緊固處和連接處不得松動；減速器內的潤滑油溫度不應該高于70oC，且絕對值不應該大于80oC。車輪的安全檢查車輪滾動面的徑向跳動不應該大于直徑的公差，滾動面徑向跳動除允許有直徑的1/1000的偏差和并不多于5處的麻點外，不允許有其它缺陷，也不允許焊補。在使用過程中，滾動面剝落，擦傷的面積大于2cm2，深度大于3mm，應該重新加工。車輪由于磨損或由于其它缺陷重新加工外，輪圈厚度減少不應該超過15%。當運行速度低于50m/min時，車輪橢圓度應該小于1mm；當運行速度高于50m/min時，車輪橢圓度不應該大于0.5mm。車輪裝配后基準端面的擺幅不得大于0.1mm，徑向跳動在車輪直徑公差的范圍內，輪緣的壁厚偏差不應該大于3mm。裝配好的車輪組，應該用手能夠靈活地扳轉，當車輪內裝圓錐滾子軸承時，軸承內外圈允許有0.03-0.18mm的軸向間隙，當采用其它軸承時，不允許有間隙。軌道的安全檢查檢查鋼軌、螺栓、夾板有無裂紋、松脫和腐蝕。如發現裂紋應該及時更換新件；鋼軌上的裂紋可用軌道探傷儀檢查；斜向或縱向裂紋要去掉有裂紋部分，換上新鋼軌；鋼軌頂面如果有較小的損傷時，可用電焊補平，再用砂輪打光。軌頂面和側面的磨損量不應該超過3mm。小車軌道每組墊鐵不應該超過2塊，長度不應該小于100mm，寬度比鋼軌底寬10-20mm。兩組墊鐵間距不應該小于200mm，墊鐵與軌道底部的實際接觸面積不應該小于名義接觸面積的60%，局部間隙不應該大于1mm。制動器的安全檢查制動器是橋式起重機上最重要的安全裝置之一，國家工業管理部門每年都要對橋式起重機上制動器進行檢查，使用橋式起重機的企業在制定橋式起重機檢修制度時對制動器是必檢項目。所以需要對制動器進行定期調整、檢修。塊式制動器的調整、檢修項目包括電磁鐵鐵心行程調整、制動力矩調整、制動瓦塊與制動輪間隙調整等項目。三、橋式起重機主梁變形修理引導問題：1根據國家安全檢查內容，日常生產中應該對橋式起重機那些部位進行檢查？2橋式起重機出現安全隱患，應該如何處理？圖10主梁外形圖表2主梁變形的原因主梁變形原因一1.結構內應力的影響起重機金屬結構的各個部件存在著不同方向與性質的應力，這些應力有的來自于載荷作用，有的則由制造的工藝和焊接焊縫及其附近的金屬不均勻的收縮而產生的。起重機在使用過程中，這些應力趨于均勻化以致消失，從而引起結構塑性變形。主梁變形原因二2.起重機運輸、存放及吊裝的影響橋架為長而大的結構件，彈性很大，不合理的運輸、存放、起吊和安裝，都能引起橋架結構的變形。主梁變形原因三3.使用方面的影響起重機是在一定條件下設計的，對于超負載、偏載等不合理的使用，都將引起橋架變形。如某廠有1臺額定起重量為75噸的橋式起重機，因為經常超負荷工作，三年內主梁下撓了40mm。主梁變形原因四4.修理方法的影響在橋架上進行氣割或焊接作業，不采取任何防范變形的措施，不均勻的加熱，也將引起橋架變形。主梁變形原因五5.高溫的影響熱加工車間使用的起重機較冷加工車間使用的起重機主梁下撓現象要普遍，下撓的程度也較為嚴重。其原因是冶煉輻射熱將造成主梁的下蓋板溫度高于上蓋板溫度，使下蓋板的伸長量大于上蓋板，在載荷作用下導致了主梁上拱度的自然減少表3主梁變形對橋式起重機使用上的影響主梁變形對橋式起重機使用上的影響一1.對小車運行的影響如果主梁下撓程度達到空負荷時主梁上拱為0或負值，在起重機吊重后，小車由跨中開向兩端則會出現爬坡現象，嚴重時小車車輪會產生打滑。主梁變形對橋式起重機使用上的影響二2.對小車系統的影響若兩主梁下撓程度不同，小車將會出現“三條腿”現象。小車架受力不均，由于主梁變形(下撓)又將引起主梁水平旁彎，因而導致小車車輪啃軌或脫軌現象。主梁變形對橋式起重機使用上的影響三3.對大車運行的影響大車運行機構如果是集中驅動，當運行機構隨主梁下撓時，運行機構可能造成聯軸器折齒和傳動軸、聯軸器被扭彎或斷裂現象。1測量大車跨度對大車跨度一般采用鋼卷尺測量。但由于跨度大，容易造成大的測量誤差、所以施工必須注意兩個不利的因素：(a)鋼卷尺因施力而伸長，測出的讀數小于實際尺寸。(b)鋼卷尺因重力而下撓，因而測出的讀數又比實際尺寸大。設鋼卷尺伸長的誤差為Δl1，而鋼卷尺下撓誤差為Δl2，Δl1＞Δl2，因而測量讀數應加上個修正值Δl＝Δl1一Δl2，才是實際的跨度值。2主梁下撓應修界限值跨度（mm）1050013500165001950022500255002850031500滿負載(mm)151923.52832354145空負載(mm)791113151719213用鋼卷尺測量大車跨度值4測量橋架下撓度5測量腹板波浪變形6測量主梁上蓋板水平傾斜度7測量腹板垂直方向傾斜度8測量主梁水平旁彎預應力法修復主梁下撓方案：預應力修理方法是在主梁下蓋板處增設偏心桿(材料為冷拔鋼筋)，其數量由計算確定。拉桿對主梁實行偏心壓縮，使主梁向上彎曲產生上拱。其原理是：旋緊螺母拉緊拉桿，給支承架1個外力P，根據力的平移原理，把P力移到中性線AB兩點，加上兩個大小相等，方向相反的力P1＝P2=P，P與P2形成力偶M，在兩個力偶M的作用下，使主梁產生上拱，如圖6-11（b）圖產生的虛線所示。預應力法修復主梁預應力法使主梁產生的應力正好和外力作用于主梁的應力相反，即起重機在工作時產生的拉力區(主梁中心線以F)預先受到壓應力。這個壓應力將與外力作用下產生的拉應力抵消其—部分或者全部。中性層以上道理相同。’(1)預應力方法的特點預應力法的優點是施工簡單易行，施工周期短。缺點是主粱下撓變形較大時效果不及火焰矯正法。此外，它對主梁的局部變形、腹板波浪形變形、端梁變形、對角線偏差超差等變形問題無法解決。現在橋式起重機主梁變形的(下沉)“頂應力張拉器”修復技術的出現相應用，使起先的預應力法技術有了新的進步。“預應力張拉器”的技術特點是：=1\*GB3①施工時起重機橋架保持原位，不需吊離軌道，不占用車間場地。②張拉工藝件好，工作量小、施工方便。③起重機停機時間短，一般不超過24小時，修復費用低，能可靠的恢復主梁拱度。④預應力張拉系統制造容易，安裝方便，除能恢復主梁上拱外，還能增加結構的強度和剛廢，提高承載能力。⑤主梁修復后使用中發現預應力減小,可隨時調整張拉器，以維持張拉效果。⑥張拉器系列化、標準化，適用于5—75噸箱形、衍架式主梁結構下沉的修復。引導問題：1主梁下撓后對橋式起重機運行有何不良影響？2預應力方法修復主梁下撓的主要工藝有哪些？3主梁下撓有哪些測量項目？4主梁下撓應修界限值是如何確定的？火焰矯正法修復主梁下撓方案：（1）火焰矯正原理在橋式起重機主梁底部加熱，將主粱跨中加力P使主梁頂起，如下圖所示，主梁在P力作用下，使主梁中性層以下結構承受壓力，每個小加熱區相當于1個縱向壓力組，對整個主梁就有相當作用于中性層下面的1個偏向壓力，在偏心壓力的作用下，主梁則恢復上拱。主梁矯正示意圖（2）確定加熱面積梁加熱區的加熱面積如下圖所示。形狀是1個長方形，其面積為B×b，通常b取80—100mm，即為加熱三角形的底邊。其高度h為1/4H或1/3H，H為腹板高度。加熱區面積（3）支承橋架矯正開始之前，應把小車開到司機室對側跨端，采用支柱和千斤頂支承在主梁的跨中位置，使一側端梁上的車輪離開軌道面適當的高度，以增加矯正的效果，如下圖所示。支撐橋架示意圖（4）布置加熱區如果兩主梁下撓對稱而且平滑，可以對稱于跨中布置加熱區，如果主梁下撓變形不規則，可以在下撓變形突出的部位多布置幾個局部小加熱區。如下圖所示。主梁加熱區選擇橋架其它部位的修理方案：（1）端梁矯正矯正端梁時，為避免矯正應力和焊接應力疊加，加熱區應離開主梁。加熱區位于波浪的凸起部分，不要選在凹部，這樣可以在矯正端梁的同時．也部分的矯直了腹板的波浪形。端梁加熱區選擇如下圖所示。這種方法對主梁旁彎過大的變形，效果較好。端梁加熱區選擇（2）矯正內側旁彎對于由于主梁下撓形成之后而促成的主梁內側水平旁彎的變形矯正，可以和主梁下撓變形矯正同時完成，其方法是在設置恢復主梁上拱的加熱面時，也設置矯正主梁旁彎的加熱面。主梁內側腹板的三角形加熱面比外側腹板的三角形加熱面大，三角形底邊的長度也應不同。其加熱面展開如下圖所示。利用頂具矯正主梁內側水平彎曲為了使矯正效果明顯，可采用頂推工具把兩主梁頂推至略比事先所要求的矯正量大，頂推部位可以選擇在主梁中間的小筋板下部。（3）腹板波浪形變形矯正主梁下沉常常會使腹板產生波浪形變形，過大的波浪形受形也會削弱主梁抵抗下撓的程度。凸起變形的矯正方法如下圖所示。在凸起的部位用點圓加熱法加熱，并用平錘敲平。點園加熱面積可取為直徑60—100mm，加熱時應使割嘴從里向外繞螺旋線移動。當加熱到700—800oC時,立即用平錘敲擊，順序為先邊緣后中間。腹板凸出波浪形變形修復（4）橋架對角線誤差的矯正當橋架對角線超差后，將影響起重機正常運行，所以必須矯正。其方法是加熱主梁與端梁的連接處，并配合拉具進行矯正，如下圖所示。采用拉具矯正示意圖（5）火焰矯正后主梁加固經過火焰矯正后的主梁上拱度得到恢復，要對主梁加固。選取適當型號的槽鋼加焊在主梁下面，最好每根主梁下加焊兩根槽鋼。其結構如下圖所示，這是目前應用最為廣泛的一種形式。主梁加固示意圖表4橋式起重機運行啃軌的原因1.軌道安裝質量起重機軌道安裝質量差，如軌距超差、水平彎曲度超差、兩側軌道標高超差等等，都將造成車輪運行啃軌。2.結構變形橋架和小車架發生變形后，有的要引起車輪安裝技術條件的變化。如端梁產生水平彎曲使車輪水平偏斜超差，橋架變形會使車輪垂直偏斜超差，將造成運行啃軌。3.主動車輪直徑誤差兩主動車輪由于磨損程度差異過大，使它們踏面直徑磨損后出現直徑差過大，在運行中線速度不同而引起啃軌。4.車輪與軌道的匹配車輪與軌道不匹配，配合同隙過小，使輪緣與軌道側面接觸而出現啃軌。5.對角線超差起重機在使用中的結構變形使橋架對角線超差，也將引起啃軌。表5啃軌對橋式起重機使用上的影響啃軌對橋式起重機使用上的影響一1.縮短車輪的使用壽命車輪一般能使用10年以上時間,但是啃軌嚴重時只能用1-2年。車輪側面磨損縮短了其使用壽命。啃軌對橋式起重機使用上的影響二2.軌道磨損嚴重的啃軌，將使起重機軌道磨損加劇，磨損嚴重時必須更換軌道。啃軌對橋式起重機使用上的影響三3.增加了運行阻力根據實際測定，起重機啃軌運行的運行阻力比正常阻力增大1.5—3.5倍。運行阻力的增加，使運行電動機和傳動機構超負荷工作，嚴重時燒毀電動機和折斷傳動零件。啃軌對橋式起重機使用上的影響四4.使廠房結構產生激振起重機啃軌產生的側向力，使軌道產生橫向位移或有位移趨勢，軌道的固定螺栓受力。螺栓在使用條件變化后出現松動，起重機在軌道上運行出現非正常振動，于是廠房結構將受到激勵振動。啃軌對橋式起重機使用上的影響五5.車輪脫軌啃軌嚴重時，車輪有可能爬到軌道頂面上去。從而造成車輪脫軌事故。表6三條腿的原因1.小車自身因素(1）小車架本身形狀不符合技術要求或者發生了變形。(2）4個車輪中有1個車輪直徑過小。(3）車輪的安裝不符合技術要求。(4）小車架對角線上的兩個車輪直徑誤差過大。2.軌道因素包括軌道變形、磨損、安裝質量和主梁變形引起的或上蓋板波浪形變形引起的軌道凸凹、軌道標高超差等。表7三條腿對橋式起重機使用上的影響三條腿對橋式起重機使用上的影響一使小車車體在起動和制動時產生振動與擺動，小車不能平穩的行走；啃軌對橋式起重機使用上的影響二使小車自重和負荷只由3只車輪支承，其車輪的最大輪壓超過設計值；三條腿對橋式起重機使用上的影響三造成小車運行過程的啃軌；三條腿對橋式起重機使用上的影響四整機產生振動；小車也容易脫軌；三條腿對橋式起重機使用上的影響五橋架因受力不均容易變形。表8小車三條腿常有如下的表現形式：一是某一個車輪在整個運行過程中，始終處于懸空狀態。造成這種三條腿的原因可能有兩個，其一是四個車輪的軸線不在一個平面內，既使車輪直徑完全相等，也總要有一個車輪懸空；其二，既使四個車輪的軸線在一個平面內，若是有一個車輪直徑明顯的較其他車輪小或者對角線兩個車輪直徑太小，這樣都會造成小車三條腿。二是起重小車在軌道全長中，只在局部地段出現小車三條腿。軌道安裝誤差或局部軌道彎曲。表9橋式起重機運行三條腿的檢查1.小車車輪的檢查車輪直徑的偏差可根據車輪直徑的公差進行檢查。同時要求所有的車輪滾動面必須在同一平面上，偏差不應大于0.3mm。2.軌道的檢查為了消除小車三條腿，檢查軌道的著重點應是軌道的高低偏差。小車軌道高度偏差(在同一截面內)，當小車跨距Lx≤2.5m時，允許偏差d≤3毫米；當小車跨距Lx>2.5m時，允許偏差d≤5mm。小車軌道接頭處的高低差e≤1mm，小車軌道接頭的側向偏差g≤1mm。小車軌道高度偏差的檢查方法，可用水平儀和橋尺進行。橋尺是一個金屬構架，下弦面必須加工比較平整，整個架子剛性要強，這樣才能保證準確性。如下圖所示，把橋尺橫放在小車的兩條軌道上，橋尺上安放水平尺。用觀察水平尺氣泡移動的方法來檢查起重小車軌道高度差。3.小車三條腿的綜合檢查實際工作中，所遇到的問題多數是幾種因素交織在一起，有車輪的原因，也有軌道的原因。這時只能推動小車，一段一段的分析，找出三條腿的原因。檢查時，可準備一套塞尺或厚度各不相同的鐵片，將小車慢慢的推動，逐段檢查。如果在檢查過程中發現，小車在整個行程始終有一個車輪懸空，而車輪直徑又在公差范圍內，那么就可以斷定那個車輪的軸線偏高；在推動過程中，只有在局部地段出現三條腿現象，如下圖所示，車輪A在a處出現間隙△，那么選擇一個合適的塞尺或鐵片塞進去，然后再推動起重小車，如果當C輪進入a點不再有間隙，則說明軌道在a處是偏低。如果A輪在a點沒有間隙，C輪進入a點出現間隙，那就可以判斷為車輪的偏差所造成的。當然可能出現更加錯綜的情況，那就要進行綜合分析，找出原因進行修理。四、橋式起重機三條腿的修理引導問題：1橋式起重機運行啃軌如何判斷？它對橋式起重機運行有何不良影響？2小車運行三條腿的含義是什么？它對橋式起重機運行有何不良影響？3橋式起重機運行啃軌如何修理？圖1鍛制吊鉤圖2減速器圖3制動器表9鍛制吊鉤1.車輪修理主要原因常常是車輪軸線不在一個平面內，這時一般情況采用修理被動輪的方法，而不動主動車輪。車輪軸線修理方案：(1）確定刨掉水平鍵板1的尺寸；(2）將鍵板和車架打上記號，以備裝配時找正，(3）割掉車架上的定位鍵板3、水平鍵板1和垂直鍵板2；(4）加工水平鍵板1，將車架垂直鍵板的孔沿垂直方向向上擴大到所需要的尺寸并清理毛刺；(5）將車輪及角軸承架安裝上并進行調整和擰緊螺釘。然后試車，如運行正常，則可將各鍵板焊牢；如還有三條腿現象，再進行調整。為了減少焊接變形和便于今后的拆修，鍵板應采用斷續焊。車輪軸線的修理2.軌道的修理軌道高度偏差的修理，—般采用加墊板的方法。墊板寬度要比軌道下翼緣每邊多出5mm左右，墊板數量不宜過多，一般不應超過3層。軌道有小的局部凹陷時，一般是采用在軌底下加力頂的辦法。在開始加力之前，先把軌道凹陷部分固定起來(加臨時壓板)，如下圖所示。這樣就避免了由于加力使軌道產生更大的變形。校直后，要加墊板，以防再次變形。軌道校直圖五、常見零部件的故障、損壞與排除引導問題：1就車輪而言，哪些因素可以導致橋式起重機小車運行三條腿故障產生？2就導軌而言，哪些因素可以導致橋式起重機小車運行三條腿故障產生？損壞情況尾部出現疲勞裂紋，尾部螺紋退刀槽、吊鉤表面有疲勞裂紋；開口處的危險斷面磨損超過斷面高度的10%。原因超期使用；超載；材料缺陷后果可能導致吊鉤斷裂處理方法每年檢查1-2次，出現疲勞裂紋，及時更換。危險斷面磨損超過標準時，可以漸加靜載荷作負載試驗，確定新的使用載荷。表10片式吊鉤損壞情況表面有疲勞裂紋，磨損量超過公稱直徑的5%，有裂紋和毛縫，磨損量達原厚度的50%。原因折鉤；吊鉤脫落；耳環斷裂；受力情況不良后果可能導致吊鉤變形、斷裂或減少承載量。處理方法更換板片或整體更換；耳環更新。表11鋼絲繩損壞情況磨損斷絲、斷股。排除方法斷股的鋼絲繩要更換；斷絲不多的鋼絲繩可適當減輕負荷量。表12：滑輪損壞情況輪槽磨損不均；滑輪傾斜、松動；滑輪有裂紋；滑輪軸磨損達公稱直徑的5%。原因與后果材質不均；安裝不符合要求；繩、輪接觸不均勻；軸上定位件松動；或鋼絲繩跳槽；滑輪破壞；滑輪軸磨損后在運行時可能斷裂。排除方法輪槽磨損達原厚度的20%或徑向磨損達繩徑的25%時應該報廢；滑輪松動時要調整滑輪軸上的定位件。表13：卷筒常見損壞情況卷筒裂開；疲勞裂紋；磨損達原筒壁厚度的20%；卷筒鍵磨損。原因及后果卷筒鍵墜落。排除方法更新。表`14制動器的損壞與調整常見損壞情況拉桿有裂紋；彈簧有疲勞裂紋；小軸磨損量達公稱直徑的5%；制動輪表面凸凹不平達1.5mm；閘瓦襯墊磨損達原厚度的50%。常見故障現象制動器在上閘位置中不能支持住貨物；制動輪發熱，閘瓦發出焦味，制動墊片很快磨損。可能的原因電磁鐵的鐵心沒有足夠的行程；或制動輪上有油；制動輪磨損；閘帶在松弛狀態沒有均勻地從制動輪上離開。后果制動器失靈；抱不住閘；溜車；排除方法更換拉桿、彈簧、小軸或心軸、閘瓦襯墊；制動輪表面凸凹不平時重新車制并熱處理。短行程塊式制動器的結構1-制動輪2—制動塊3—瓦塊襯墊4—制動臂