軌道對(duì)行吊性能的影響
在橋架式行吊運(yùn)輸作業(yè)過(guò)程當(dāng)中,行吊始終運(yùn)行在軌道上,所以軌道承受著由車輪傳來(lái)的起重載荷、行吊自身的重量載荷及在作業(yè)過(guò)程之中由于各種原因所產(chǎn)生的附加載荷。軌道作為起重總系統(tǒng)中的重要組成部分,其質(zhì)量的好壞不但對(duì)行吊本身的結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生重要影響,而且對(duì)整個(gè)作業(yè)過(guò)程也將產(chǎn)生不可估量的影響。
按照慣例行吊軌道的安裝由用戶負(fù)責(zé),行吊監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)程對(duì)大車軌道安裝只是對(duì)接頭間隙、固定方式及本身物理缺陷、軌距偏差有要求,其余未再作規(guī)定。因此對(duì)于檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō),也只能是從以上幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)督檢測(cè)。由用戶負(fù)責(zé)軌道安裝,不可能保證軌道的安裝質(zhì)量(對(duì)大部分企業(yè)來(lái)說(shuō))。現(xiàn)實(shí)情況往往是當(dāng)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的時(shí)候,已經(jīng)木已成舟,結(jié)果只能是修修補(bǔ)補(bǔ),為以后行吊的安全運(yùn)行埋下了隱患。
本文將針對(duì)行吊軌道在安裝過(guò)程中容易出現(xiàn)、而在對(duì)行吊進(jìn)行檢驗(yàn)過(guò)程中容易忽視、對(duì)行吊性能又有重要影響的幾個(gè)問(wèn)題與環(huán)節(jié)加以探討,并采取相應(yīng)的對(duì)策措施,以確保起重作業(yè)的安全。
1軌道的選型
l.1基本要求行吊軌道一般采用標(biāo)準(zhǔn)的型鋼和鋼軌。通常行吊的輪壓較小時(shí)采用p型鐵路鋼軌,輪壓較大時(shí)采用QU型行吊專用鋼軌,用方鋼作為行吊軌道,只宜支承在鋼結(jié)構(gòu)上。
1.2軌道對(duì)行吊的影響軌道選型應(yīng)充分考慮車輪的結(jié)構(gòu)形式及輪壓載荷,確保所選的軌道滿足最基本結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度要求。
在選型的過(guò)程中,尤其不可為了降低成本而選用已用過(guò)的、磨損的、舊的軌道或舊鐵路鋼軌作為行吊的大車軌道,因?yàn)椴徽撌擒壍赖膬?nèi)部金屬結(jié)構(gòu)組織,還是強(qiáng)度、硬度,以及外形尺寸都已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行吊本身對(duì)軌道要求。
如果選型出現(xiàn)偏差,有可能當(dāng)時(shí)還能使用,但隨著時(shí)間的推移,問(wèn)題將逐步顯示出來(lái),要么加速車輪或軌道的磨損,要么軌道產(chǎn)生塑性變形,使得整個(gè)系統(tǒng)癱瘓,嚴(yán)重的可能還會(huì)造成起重事故,造成人員或財(cái)產(chǎn)的損失。
1.3對(duì)策措施在選型階段一般情況都是由用戶和生產(chǎn)廠家共同協(xié)商解決,檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)很少涉及這一階段的情況。用戶應(yīng)積極主動(dòng)地向有關(guān)技術(shù)專家或單位進(jìn)行咨詢,掌握第一手的準(zhǔn)確資料,確保能夠選擇正確的軌道型號(hào)。
2軌道安裝形式要充分考慮軌道的安裝與固定方式,根據(jù)廠房、工地的實(shí)際情況確定適合自己的而又符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的軌道固定方式。
2.1軌道的安裝固定方式一般有以下3種方式壓板固定法:將導(dǎo)軌直接鋪設(shè)在混凝土支撐梁上,采用魚尾壓板將導(dǎo)軌固定。原來(lái)的老式廠房多用此種安裝方法,軌道支承梁與廠房一起澆筑完成。此種安裝方法,行吊運(yùn)行平穩(wěn)震動(dòng)噪聲小,支承梁截面積較大,有的還帶有人行通道,對(duì)于軌道的檢查維修非常便利,便于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題。
鉤形螺栓固定法:此種方法多用于目前建造的金屬結(jié)構(gòu)廠房。在廠房的支柱上焊接支承塊,在支承塊上鋪設(shè)工字鋼,然后將導(dǎo)軌鋪設(shè)到工字鋼上,采用鉤形螺栓或者焊接等方法將導(dǎo)軌固定。由于支柱與支承梁均為金屬結(jié)構(gòu),行吊運(yùn)行時(shí)震動(dòng)噪聲較大,檢修空間較小,對(duì)支柱固定牢固及穩(wěn)定性要求高,但便于施工,建設(shè)速度快。
枕木固定法:此種方法多用于施工工地的門式行吊,在地面上鋪設(shè)石子后鋪設(shè)導(dǎo)軌,一般枕木的斷面尺寸為200~300mm,間距一般為600 800mm左右。此種安裝固定方式拆卸較方便,便于移動(dòng)。
2.2安裝方式對(duì)行吊的影響軌道產(chǎn)生大的變形:以前檢測(cè)行吊時(shí)曾遇到很多這樣的情況,特別是一些個(gè)體私營(yíng)企業(yè)內(nèi)情況較為嚴(yán)重。在車間用磚砌成垛子之后,然后將軌道直接鋪設(shè)在2個(gè)垛子之上,在垛子上固定軌道,架上行吊之后就開始運(yùn)行。具體情況見(jiàn)。一般2個(gè)垛子的跨度大約在36m,根據(jù)軌道所承受的載荷以及軌道本身的彈性模量可以計(jì)算出軌道的變形量,通過(guò)實(shí)際的計(jì)算可以得知其變形量非常大。
如果變形在彈性變形的范圍之外,即發(fā)生塑性變形,將會(huì)發(fā)生塌車事故。
產(chǎn)生大噪聲,安裝及固定方式選擇不正確,將產(chǎn)生較大的運(yùn)行噪聲和振動(dòng),尤其是目前新型鋼結(jié)構(gòu)廠房,這一點(diǎn)顯得格外重要,會(huì)使得軌道及行吊上的緊固件產(chǎn)生松動(dòng),對(duì)操作人員生理機(jī)能產(chǎn)生影響,從而影響操作人員的安全操作與交流。
2.3對(duì)策措施選擇正確地的安裝方式:在確定安裝方式之前多了解一下相關(guān)的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn),選擇既適合自己的實(shí)際情況又符合標(biāo)準(zhǔn)的安裝固定方式。不要簡(jiǎn)單的想當(dāng)然的確定安裝方案。
為了對(duì)噪聲進(jìn)行控制,通常的做法是:在軌道或者墊板的下面墊一定厚度的工業(yè)用橡膠板;對(duì)于軌道的接頭處都必須填實(shí);保證軌道接頭間隙符合規(guī)定要求;對(duì)軌道及行吊的緊固件及時(shí)進(jìn)行檢查維修。
3軌道的安裝精度頭間隙、固定及本身物理缺陷、軌距偏差等有要求。
在橋式和門式行吊制造與軌道安裝公差中對(duì)軌道安裝中的軌距偏差、軌頂高度偏差、軌道接頭的間隙與位置偏差、軌道的水平彎曲偏差及軌道的位置偏差有了具體要求。下面著重就這幾個(gè)參數(shù)對(duì)行吊性能的影響進(jìn)行探討。
1)軌道高低差對(duì)行吊性能的影響。行吊軌道高低差如果超差,對(duì)行吊性能將產(chǎn)生重要的影響,主要表現(xiàn)為改變主梁的受力情況,造成行吊啃軌,影響對(duì)行吊主梁上拱度值的測(cè)量。具體情況如所示。如果在彈性變形的范圍之內(nèi),即軌道不發(fā)生塑性變形,則行吊在運(yùn)行過(guò)程中,尤其是在頻繁點(diǎn)動(dòng)的狀態(tài)下,軌道與行吊很容易產(chǎn)生共振,在作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生這種振動(dòng)將是十分危險(xiǎn)的。另外此種安裝方式軌道的固定僅靠垛子上的固定點(diǎn)對(duì)軌道2端進(jìn)行固定,固定點(diǎn)的數(shù)量較少,由于軌道變形量的存在,使得軌道對(duì)兩端的固定裝置產(chǎn)生軸向載荷F,再加上振動(dòng)很容易使得固定螺栓松動(dòng),如果發(fā)現(xiàn)及維修不及時(shí)將會(huì)產(chǎn)生災(zāi)難性的后果。
如所示,由于軌道高低差的存在,使得行吊主梁有一定的傾角,這樣行吊自重及所起吊的載荷在行吊主梁方向就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)分力F,由于行吊車輪與軌道存在一定的間隙,再此分力的作用下行吊必然向B段移動(dòng),使得B端車輪的內(nèi)輪緣或者A端車輪的外輪緣與軌道緊密接觸產(chǎn)生摩擦,造成啃軌從而影響車輪及軌道的使用壽命,增加機(jī)構(gòu)的運(yùn)行阻力,嚴(yán)重情況可能造成脫軌。對(duì)于門式行吊不但會(huì)產(chǎn)生如上所述的啃軌現(xiàn)象,還會(huì)改變支腿與主梁的受力結(jié)構(gòu),影響整個(gè)行吊的穩(wěn)定性。所以軌道高低差對(duì)行吊的影響是非常巨大的。
不管是對(duì)新安裝的或者是在用的行吊主梁上拱度值的測(cè)量,我們一般是利用主梁兩端標(biāo)高的平均值與主梁中間標(biāo)高的差計(jì)算得到上拱度值,如所示,其拱度值為(e))/2.但如果軌道安裝高低差過(guò)大,則不能運(yùn)用此種辦法,否則將會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。如果行吊的上拱度值處于合格與不合格的臨界狀態(tài)時(shí),將會(huì)出現(xiàn)結(jié)論性的錯(cuò)誤。出現(xiàn)上述情況可以增加測(cè)量點(diǎn)的數(shù)目,建立坐標(biāo)系,繪制出主梁的曲線圖,建立正確的函數(shù)關(guān)系y= /(x),然后通過(guò)此函數(shù)關(guān)系計(jì)算得到正確的拱度值;也可以采用求解相應(yīng)的三角形的辦法得出行吊的真實(shí)拱度值。
對(duì)于新安裝的軌道如果控制的好一般不會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題,但行吊運(yùn)行一段時(shí)間以后,由于軌道支承梁或者地基發(fā)生變化而日常的檢查維修又不及時(shí)、或者是利用原來(lái)的舊軌道重新安裝行吊最容易出現(xiàn)此種情況。
軌道軌距偏差、軌道的水平彎曲偏差對(duì)行吊性能的影響。行吊軌道的軌距及水平彎曲如果超差,則對(duì)行吊最主要的影響為容易造成啃軌,造成行吊車輪及軌道磨損,縮短使用壽命,增加了設(shè)備的運(yùn)行阻力,損壞廠房結(jié)構(gòu),情況嚴(yán)重的可能造成脫軌。
軌道接頭的間隙與軌道高低及側(cè)向偏差對(duì)行吊性能的影響。軌道的接頭間隙一般不大于2mm,軌道高低及側(cè)向偏差為不大于1mm,如果超差則對(duì)行吊造成的最大危害為振動(dòng)與噪聲。為了進(jìn)一步減少振動(dòng)與噪聲,將安裝公差控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之內(nèi),對(duì)于軌道的接頭處填實(shí),并且軌道接頭處與支承梁的接頭處的距離大于100mm,2條道軌的接頭處的水平距離要大于500mm. 4對(duì)電氣性能的影響我們知道橋架式行吊作為機(jī)電類設(shè)備的一種,按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求必須對(duì)其進(jìn)行接地保護(hù)。行吊械的接地保護(hù)主要有2部分:電氣設(shè)備的接地與金屬結(jié)構(gòu)的接地保護(hù)。電氣設(shè)備的接地是以金屬結(jié)構(gòu)作為接地干線,即電氣設(shè)備的金屬外殼與金屬結(jié)構(gòu)相聯(lián)接。金屬結(jié)構(gòu)的接地主要是指整個(gè)行吊的金屬結(jié)構(gòu)對(duì)地的連接。由于行吊在作業(yè)過(guò)程中處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以通常的做法是將大車軌道作為行吊的金屬結(jié)構(gòu)與接地體(或零線)的連接體,通過(guò)車輪接觸使整個(gè)行吊的金屬結(jié)構(gòu)連成一個(gè)整體。因此軌道對(duì)于行吊的接地保護(hù),起著至關(guān)重要的作用。
為了保證連通的可靠性,必須用符合規(guī)定要求的導(dǎo)線將軌道可靠的連接起來(lái)(即軌道接頭做好跨接),使之成為一個(gè)有機(jī)的整體,然后與接地體或者是零線連接起來(lái),并使接地電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)露天有防雷要求的行吊每側(cè)軌道的接地裝置不少于2處,并使接地電阻達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)要求需要重復(fù)接地的還要進(jìn)行重復(fù)接地處理。對(duì)于各個(gè)連接處要進(jìn)行防秀處理,并及時(shí)時(shí)行檢查及維護(hù),確保接地保護(hù)功能有效。
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