一、核心作用与设计标准
主梁上拱度是抵消自重及载荷下挠的关键设计参数,其推荐值为跨度的 0.9~1.4/1000(如 22.5 米跨度主梁上拱度约 20~31mm),且***拱度需位于跨中 1/10 范围内。下挠度则反映主梁刚度,A1-A3 级起重机允许值≤S/700,A4-A6 级≤S/800,A7-A8 级≤S/1000。例如,32 米跨度 A5 级起重机下挠度需控制在 40mm 以内。
二、制造工艺与控制方法
预制上拱
腹板下料时采用正弦曲线(f=1.2S/1000)切割,配合上盖板弯曲贴合工艺,通过焊接残余应力实现初始上拱。例如,50 吨起重机腹板采用数控激光切割,预留 23mm 上拱余量,焊接后实测拱度达 20mm。
焊接工艺
采用对称施焊(如 4 人同步焊接)和 X 型坡口(角度 55°~60°),减少焊接变形。腹板与盖板焊缝余高≤2mm,关键部位经 UT 探伤确保一级焊缝质量。
矫正技术
火焰矫正法通过三角形加热(底边 60-80mm,高 1/3 腹板高度)调整拱度,加热温度控制在 650-700℃,避免水冷却导致脆化。预应力法则通过张拉拉肋使主梁产生 1.5 倍额定载荷下的弹性上拱。
三、维护监测与失效处理
定期检测
每月使用激光测距仪测量跨中上拱度(允许偏差 ±10%),每季度用水平仪检测下挠度。例如,某车间起重机运行 1 年后拱度从 28mm 降至 22mm,通过火焰矫正恢复至 25mm。
典型问题处理
下挠度超标:多因超载或高温导致,需卸载后采用千斤顶顶升跨中(顶升量 1.2 倍超标值),配合腹板加焊纵向肋板加固。
拱度衰减:通过预应力拉肋(张拉应力 80MPa)恢复上拱,或更换磨损超 15% 的腹板。
四、工况适配策略
重载场景:优先采用箱形双梁结构,腹板厚度增加 20%(如 12mm→14mm),预制上拱取上限(1.4S/1000)。
高温环境:选用 Q345R 耐热钢,表面涂覆耐高温涂层(耐温 300℃),避免长期高温导致材料屈服强度下降。
主梁上拱度与下挠度控制需贯穿设计、制造、使用全周期:制造时通过工艺优化实现***预制,使用中通过监测与矫正维持性能,失效时采用针对性修复措施。严格执行标准与维护规范,是保障起重机安全运行的关键。