摘要：近年来，钢厂的运营为国家的经济发展做出了突出的贡献，随着时代的发展，钢厂也面临着新的挑战。本文以某钢厂炼钢厂为例，首先分析了机械行车梁开裂的原因，然后探讨了具体的处理方法，希望能为钢厂的工作和管理人员提供一定的参考，促进钢厂的良好发展。
关键词：机械行车梁；裂缝；加固
引言：某钢厂炼钢厂的QD型75/50t铸造起重机，跨度为10.5～31.5m，提升速度为7.5m/min，结构形式为焊接。由于该起重机使用年限较长，工作人员在检查时发现行车梁出现了开裂的情况，在一定程度上影响了行车的安全，所以对行车梁开裂问题进行分析具有十分积极的意义。
1.机械行车梁开裂的原因
通过对机械行车梁开裂的具体情况进行分析，发现电气仓靠近仓门的位置以及电缆穿线孔等处，都存在或大或小的裂缝。因为该吊车主要用于物料的吊运工作，安全方面的要求较高，当发现裂缝后，某钢厂组织了相关的专家进行了讨论，大家一致认为裂缝的产生与应力集中有很大的关系，可能是转角或者是拐角处应力集中，也可能是荷载不均衡导致应力集中。因为QD型75/50t铸造起重机属于双梁结构，主要由桥架、小车、起重机运行机构和电气设备四部分组成，而开裂的位置对承重梁没有产生过大的影响，所以裂缝容易被工作人员忽略，如果长时间得不到处理，就会加剧开裂的程度，导致行车结构不稳定，影响生产的安全。就应力集中产生的原因进行分析，主要涉及以下两方面的内容：
1.1设计
在设计图纸时，可能存在一定的误差，尤其是在计算荷载和确定应力状态时，可能与实际生产存在较大的出入，不符合现场环境的要求。比如吊车轮压数值较大，而分布长度过小，这样腹板局部就会产生较大的应力，同时较大的制动力会作用于轨顶，这时行车梁就会出现弯曲。另外，在设计过程中，需要考虑荷载的情况，理论上要保证无偏心的情况，但是在实际生产中，行车梁总会受到行车轮压的偏心荷载，从而导致整个行车系统产生很大的扭矩。因为目前国家出台的钢结构设计规范，对行车梁的具体参数进行了细致的分类，并且提出了“卡轨力”的概念，改变了传统的弹性陈旧算法，采用新的计算方法，对腹板弯曲强度进行确定和计算。但是在设计过程中，想要准确测量和计算“卡轨力”的具体值，是一件十分困难的事情，即使耗费了大量的时间，求得的结果也可能与实际值不符。
在分析行车梁受力时，也会与实际情况存在一定的出入，比如在设计时基本上都是按照简支梁进行计算，但是因为行车梁上会有固定的道轨，实际运行过程中，简支梁起到的是连续梁的作用，而且柱和梁之间的紧密连接可能会限制支座的活动和转动，加上行车吨位较大，节点破坏极易发生，并且对结构的制动体系产生强烈的干扰。一些设计人员在对行车轮水平数值进行核准时，没有考虑吊车摆动产生的横向水平力，所以导致最终计算数值过小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.2施工
在制作行车梁过程中，出现了较大的误差，或者是在运输途中受到其他物体的冲击，以及安装时产生的偏差等，都会导致行车梁的结构出现弯曲，为开裂埋下隐患。如果安装道轨时，轴线没有完全重合，那么就会产生“卡轨力”，不仅在行车过程中产生了较大的阻力，而且会导致结构重心不稳，让行车梁出现开裂。另外，在施工过程中，如果不遵循图纸要求，随意在钢梁上开口和切割，并且悬挂质量较大的物体，那么在切口处以及焊接处就会产生较大的应力，而且应力十分集中，久而久之，裂缝的产生不可避免。至于焊缝的质量以及螺栓的质量，也会影响行车梁的稳定性，比如焊缝质量存在问题，那么连接构件就会开裂，及时修复后也会再次开裂，形成恶性循环，而螺栓是连接行车梁和制动系统的主要构件，如果质量不佳，或者是连接后出现空隙，也会造成行车梁的开裂[1]。
2.机械行车梁开裂的处理方法
2.1修复
对于机械行车梁开裂的问题，经过专家的研讨和协商，最终形成了如下方案：
首先，需要对裂缝进行实地检查，使用着色渗透探伤技术，找到裂缝的具体位置、深度和长度，并且对主梁的其他位置也要进行检查，然后进行钻孔，钻孔的目的是为了防止裂缝扩散，止裂孔的直径为6mm，止裂孔应该距离裂纹端头5mm左右。
其次，需要采用碳弧气刨对已经出现裂缝的腹板进行清理，从主板内测开始，逐步清理需要重新焊接的位置，并且保证焊缝左右两侧60mm范围内不存在油污、铁锈以及其他杂质。
再次，要选择技术过硬的焊接人员，同时在焊接之前，要对焊接人员进行统一的培训，做好技术交底工作。可以选择气体保护焊和手工电弧焊两种焊接方式，比如气体保护焊，要选择直径为1.5mm的焊丝，保证电流在120～170A之间，电压在18～25V之间；再比如手工电弧焊，要选择型号为J422或者是J507的焊条，而在封底时选择直径为3mm的焊条，在填充时选择直径为5mm的焊条，手工电弧焊在封底和填充需要的电流不同，封底电流为100A左右，填充电流为150A左右。这里需要注意的是，需要事先对焊条进行烘干，然后进行保温处理，在使用之前，可以进行局部预热。
最后，在进行修复时，需要采取多层焊接工艺，在完成一层的焊接工作后，需要进行现场清理工作，清扫焊丝和焊条的残渣，并且适当进行锤击，消除表面应力。当主梁内测的裂缝修复完成后，要清理主梁外侧，仍然需要使用碳弧气刨。在清理打磨完成后，要使用着色探伤仪确定裂缝是否完全消失，只有保证不存在裂缝，才能进行焊接工作。在焊接完成后，要对行车梁进行检查，合格后方可投入使用[2]。
2.2加固
除了对行车梁裂缝进行修复外，还可以采用加固的方法，这样可以提高行车梁的整体结构的稳定性，一般而言，加固方法分为两种：
2.2.1加固板
可以在行车梁的圆弧段进行加固，这样能够提升圆弧段的强度，需要使用具有一定起拱高度的弧板，这样可以避免破坏原有的焊缝。但是在弧板加工过程中，需要严格测量圆弧段的尺寸，这样才能保证加固板与原来的圆弧段紧密结合。一般而言，为了保证加固的质量，需要连续不间断地进行焊接作业，如果加固范围较大，需要使用多块加固板，所以要做好加固板的编号工作，并且严格区分焊接的顺序。
2.2.2碳纤维
碳纤维是一种新型的材料，将其应用到行车梁加固中，能够取得很好的效果，但是目前没有得到大范围的推广。本文以碳纤维布为例，在加固粘贴过程中，使用了DAVCO粘结剂，并且对行车梁表面进行了处理，清除表面油漆，并且打磨平整，同时保证具有一定的粗糙度。尤其是在涂胶的过程中，要合理进行分工，比如一组工人涂胶，一组工人粘贴碳纤维布，一组工人刮胶并且对碳纤维布进行滚压，这样可以保证碳纤维布的平整，保证加固的质量。当碳纤维布粘贴完成后，需要进行表面的养护，因为行车梁的运行环境温度较高，所以在碳纤维布粘贴完成后3小时内，要及时涂刷防火涂料。虽然对行车梁进行加固后，能够在短期内降低行车梁开裂的可能性，但是想要从根本上解决开裂问题，还要从设计、施工等方面入手。
结论：综上所述，通过对机械行车梁开裂的原因进行分析，并且结合具体的处理办法，能够帮助我们更好地认识行车梁的特点、构造以及如何对其进行保养和防护，当出现问题时，也能够及时采取行之有效的措施进行解决，保证行车的安全。
参考文献：
[1]陈民,孙学军,王晔霞.钢铁企业钢结构行车梁失稳原因分析[J].山东冶金,2015,32(02):79-80.
[2]张雅娟.大型行车梁加固施工技术[J].建筑技术开发,2018,45(14):63-65.
论文作者:荣树妹,朱锦华,胡新龙
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/15
标签：行车论文; 裂缝论文; 应力论文; 碳纤维论文; 就会论文; 过程中论文; 钢厂论文; 《防护工程》2019年10期论文;