论文部分内容阅读
摘 要：桥式起重机是钢铁行业的重要设备，由于使用频率过高，因此很多设备都存在失修问题。基于此，本文就桥式起重机的检测和维护进行研究，首先从早期检测法和光学仪器检测阐述桥式起重机安全检测法的现状，然后从提升安全检测意识、提高安全检测水平、应用近景摄影测量法出发对安全检测法进行优化，最后分析桥式起重机存在的问题，并提出一些切实可行的维护策略，以此提高设备应用水平。
关键词：桥式起重机；检测维护；检修方案
中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0266-02
引 言
桥式起重机在钢铁行业的应用范围非常广泛，既可以辅助施工，还能够在金属冶炼、机械制造中发挥重要作用。由于桥式起重机在各领域生产中扮演重要角色，因此使用的频率较高，很容易使关键部位发生损伤，如果没有进行科学有效的安全检测和日常维护，就会导致安全事故发生，从而引发严重的社会后果。为了进一步提高桥式起重机的应用质量，对这一课题的研究是非常必要的。
1 桥式起重机的检测分析
1.1 安全检测法的现状
1.1.1 早期检测法
桥式起重机的早期安全检测法主要包括两种方法，一种是拉钢丝法，另一种是水准仪法，这两种方法的主要检测对象都是主梁部位，着重对桥式起重机主梁的运动数据进行记录和分析，从而评估起重机的运行状态。早期检测法主要利用人工操作，需要安全检测人员在起重机主梁上完成检测过程，这不仅具有很高的安全隐患，还过度依赖于检测人员的技术经验，因此检测数据存在较大的误差。现阶段社会经济水平不断提高，建设工程的项目数量也不断增加，因此桥式起重机的使用数量也相应增多，早期检测法已经无法满足现代发展的需求。
1.1.2 光学仪器检测
光学仪器检测主要利用全站仪、经纬仪、激光测距等先进技术设备，有效改变早期检测法中人工监测存在的误差，利用仪器对起重机的运动数据进行全面采集和分析。在利用先进的光学仪器设备时，各项数据可以自动生成数学模型，安全检测人员只需要分析数据模型就可以查找到桥式起重机存在的安全隐患，并且对相关部位给予修补维护，这种安全检测法不仅安全可靠，而且可以获取到精确数据，但是在检测期间需要反复测量，因此工作效率较低。
1.2 安全检测法的优化
1.2.1 提升安全检测意识
桥式起重机作为建设工程中的关键设备，其运行效果对工程质量和施工安全具有至关重要的作用，因此技术人员必须提高安全检测的意识，对这项工作的重要性给予充分重视，从而自觉提升安全检测的水平，保障桥式起重机的运行安全。例如某钢铁厂着重组织技术人员对桥式起重机的安全检测流程进行梳理和规范，总结早期检测法和光学仪器检测法存在的不足，并且给予针对性的解决。比如在利用早期检测法实施安全检测时着重加强施工人员的安全保护措施，在利用光学仪器检测法时着重发挥测量过程中的监管作用，减少测量的次数，从而提高检测效率。另外，钢铁厂还应该加大对安全检测法的革新力度，使安全检测水平得到提升。
1.2.2 提高安全检测水平
当前桥式起重机安全检测普遍应用早期检测法和光学仪器检测法，但是这两种方法都各自存在不足，因此必须结合信息时代的技术优势，对安全监测方法进行创新，从而提高桥式起重机的安全检测水平。例如部分钢铁厂对信息技术、通信技术和网络技术进行创新应用，着重将专家检测系统、近景摄影测量等方法引入安全检测工作中：一方面保障技术人员的人身安全；另一方面有效提高检测质量，从而保障桥式起重机的安全稳定运行。以近景摄影测量法为例，这种安全检测方法综合利用遥距技术和影像测量技术，将摄像机装置在被测起重机上，以多角度的拍摄方式获取起重机的运行数据，并且利用空间后交汇、直接线性变换等方法构建数学模型，并在计算机上形成三维立体影像，以此对起重机运行状态给予安全评估[1]。
2 桥式起重机的维护分析
2.1 桥式起重机存在的问题
桥式起重机内部含有大量零部件，一旦某一零件发生损坏就可能影响起重机的整体运行效果，而现实施工中起重机的运行频率往往很高，因此很多钢铁厂会忽略对起重机的维护保养工作，导致设备存在较多安全隐患，因此必须结合项目工程的实际情况，制定切实可行的安全维护方案。就现阶段桥式起重机存在的问题来看，主要体现在以下几个方面：①设备线路出现老化、磨损等现象；②设备继电器存在故障，灵敏度大大下降；③部分开关存在失灵现象；④大车轮存在啃轨现象。造成这些故障发生的主要原因在于安全维护措施不到位，不仅导致施工效率下降，还会引发严重的安全事故，因此必须制定切实可行的维护措施。
2.2 桥式起重机的维护策略
2.2.1 切实加大设备的管理力度
為了保障桥式起重机的安全稳定运行，钢铁厂必须切实加大设备的管理力度。例如某钢铁厂着重从制定综合检修维护制度的角度出发，对桥式起重机给予有效维护。该钢铁厂主要结合项目开展情况，制定完善的检测标准、鉴定标准和巡检制度，并且对起重机实施包保制管理，使每台设备的维护管理都落实到个人，从而提高设备维护的效率和质量。为提高维修人员专业能力，该单位制定严格的奖惩措施，使维修人员明确自身职责，切实遵循相关标准规范和管理制度，做好设备的日常保养，并且对维护效果和检测数据进行全面记录，从而使设备的安全隐患得到有效排除。
2.2.2 不断提高设备的鉴定水平
桥式起重机的鉴定工作是安全维护的关键内容，因此必须对鉴定工作给予充分重视，并且不断提高设备的鉴定水平。例如某钢铁厂每年度都会实施大型的起重机质量鉴定工作，由管理人员组织设备的维修班组，对单位内部的桥式起重机质量给予整体鉴定，着重测试主梁下翘度、大车行走、小车行走等项目，对内部系统和零件给予全面检修和维护，从而保障起重机的运行质量。在常年的鉴定工作中，该单位逐渐摸索并制定完善的技术指标，要求桥式起重机大车车轮与轨道中心距差距严格控制在12mm以内；小车车轮与轨道中心距差距严格控制在-2～2mm以内；小车轨道相对标高差距严格控制在3mm以内；主梁的上拱度为1.3/1000等，从而保障桥式起重机质量安全充分符合生产技术要求[2]。 以某炼钢厂对桥式起重机主梁裂纹的鉴定维修为例，已测定主梁接近驾驶室附近有3条裂纹，每条都呈现圆弧线形状，并且与水平方向形成30°角，其长度在150～300mm范围内。该起重机的整体自重和小车自重分别为142t和50t，将主梁自重载荷设定为P，均布载荷为q，采用以下公式对弯矩MP进行计算：
经过现场测量可知小车的轮距为2.94m，根据以下公式对起重机工作載荷产生的弯矩Mq进行计算：
在测量得知主梁上下盖板宽度、上下盖板外侧高度、腹板内测宽度和上下盖板内侧高度等情况下，对每个主梁的最大弯矩Mmax和危险截面最大应力进行计算：
根据《起重机设计规范》可知，标准桥式起重机的安全系数为1.5以上，因此设计是完全符合标准要求的。通过现场观察发现主梁的集中载荷主要集中在驾驶室侧，再考虑到该起重机使用时间超过20年以上，因此将主梁裂纹鉴定为疲劳裂纹。
2.2.3 灵活应用先进的检测技术
在对桥式起重机进行日常维护时还要注重设备状态检测技术的应用，从而提高起重机的维护水平。随着社会科学技术的不断发展，桥式起重机的日常状态检测技术得到显著的发展，并且出现很多先进的检测技术及设备，而振动检测技术就是其中的典型代表，由于在日常维护中具有显著优势，因此在桥式起重机检测和维护中得到普遍的应用。振动检测技术的检测对象主要是桥式起重机的减速器、起重电机、大车行走电机、卷筒等部位，通过日常振动检测可以使桥式起重机的日常运行状态得到及时反馈，并且根据反馈数据科学规划桥式起重机的使用频率、检 测频率和维护频率，从而提高设备的运行质量。
例如某钢铁厂着重利用振动检测法规划桥式起重机的维护周期，对不同设备的运行状态进行预先评估，从而及时发现存在安全隐患的设备，并联系维修班组及运行车间对相关配件进行提前准备，并且给予及时的更换和维护。在长期的检测维护工作中，该单位还摸索制定出技术标准，比如起重电机输出端的加速度值和速度值分别为5.8m/s和0.26cm/s；减速器输出端的加速度值和速度值分别为4.7m/s和0.22cm/s；卷筒的加速度值和速度值分别为3.5m/s和0.14cm/s。另外，该单位还对探伤技术进行有效应用，针对桥式起重机的关键部位进行定期探伤，并且对存在损伤的设备零件进行及时更换，从而保障桥式起重机的运行质量，提高建设工程的安全性[3]。
3 结 论
综上所述，针对桥式起重机检测和维护的探究是非常必要的。现阶段桥式起重机已经在社会各领域得到广泛应用，但是很多施工单位对该设备的安全监测和日常维护还不具备充分的认识，因此必须不断增强安全检测的意识、提高安全监测水平，同时加大设备的管理力度、不断提高设备的鉴定水平、灵活应用先进的检测技术，从而使桥式起重机得到安全应用。希望本文能够为研究这一课题的相关人员提供参考。
参考文献
[1]王亚飞.双梁桥式起重机检修方案研究[J].世界有色金属，2017（08）：67～68.
[2]赵 鑫.起重机械风险评估方法与预防性检修策略研究[D].东北大学，2013.
[3]边 际.桥门式起重机风险评价的方法研究与技术实现[D].东北大学，2013.
收稿日期：2018-8-9
作者简介：罗 超（1986-），男，技术员，本科，主要从事起重机维护管理工作。
关键词：桥式起重机；检测维护；检修方案
中图分类号：TH215 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0266-02
引 言
桥式起重机在钢铁行业的应用范围非常广泛，既可以辅助施工，还能够在金属冶炼、机械制造中发挥重要作用。由于桥式起重机在各领域生产中扮演重要角色，因此使用的频率较高，很容易使关键部位发生损伤，如果没有进行科学有效的安全检测和日常维护，就会导致安全事故发生，从而引发严重的社会后果。为了进一步提高桥式起重机的应用质量，对这一课题的研究是非常必要的。
1 桥式起重机的检测分析
1.1 安全检测法的现状
1.1.1 早期检测法
桥式起重机的早期安全检测法主要包括两种方法，一种是拉钢丝法，另一种是水准仪法，这两种方法的主要检测对象都是主梁部位，着重对桥式起重机主梁的运动数据进行记录和分析，从而评估起重机的运行状态。早期检测法主要利用人工操作，需要安全检测人员在起重机主梁上完成检测过程，这不仅具有很高的安全隐患，还过度依赖于检测人员的技术经验，因此检测数据存在较大的误差。现阶段社会经济水平不断提高，建设工程的项目数量也不断增加，因此桥式起重机的使用数量也相应增多，早期检测法已经无法满足现代发展的需求。
1.1.2 光学仪器检测
光学仪器检测主要利用全站仪、经纬仪、激光测距等先进技术设备，有效改变早期检测法中人工监测存在的误差，利用仪器对起重机的运动数据进行全面采集和分析。在利用先进的光学仪器设备时，各项数据可以自动生成数学模型，安全检测人员只需要分析数据模型就可以查找到桥式起重机存在的安全隐患，并且对相关部位给予修补维护，这种安全检测法不仅安全可靠，而且可以获取到精确数据，但是在检测期间需要反复测量，因此工作效率较低。
1.2 安全检测法的优化
1.2.1 提升安全检测意识
桥式起重机作为建设工程中的关键设备，其运行效果对工程质量和施工安全具有至关重要的作用，因此技术人员必须提高安全检测的意识，对这项工作的重要性给予充分重视，从而自觉提升安全检测的水平，保障桥式起重机的运行安全。例如某钢铁厂着重组织技术人员对桥式起重机的安全检测流程进行梳理和规范，总结早期检测法和光学仪器检测法存在的不足，并且给予针对性的解决。比如在利用早期检测法实施安全检测时着重加强施工人员的安全保护措施，在利用光学仪器检测法时着重发挥测量过程中的监管作用，减少测量的次数，从而提高检测效率。另外，钢铁厂还应该加大对安全检测法的革新力度，使安全检测水平得到提升。
1.2.2 提高安全检测水平
当前桥式起重机安全检测普遍应用早期检测法和光学仪器检测法，但是这两种方法都各自存在不足，因此必须结合信息时代的技术优势，对安全监测方法进行创新，从而提高桥式起重机的安全检测水平。例如部分钢铁厂对信息技术、通信技术和网络技术进行创新应用，着重将专家检测系统、近景摄影测量等方法引入安全检测工作中：一方面保障技术人员的人身安全；另一方面有效提高检测质量，从而保障桥式起重机的安全稳定运行。以近景摄影测量法为例，这种安全检测方法综合利用遥距技术和影像测量技术，将摄像机装置在被测起重机上，以多角度的拍摄方式获取起重机的运行数据，并且利用空间后交汇、直接线性变换等方法构建数学模型，并在计算机上形成三维立体影像，以此对起重机运行状态给予安全评估[1]。
2 桥式起重机的维护分析
2.1 桥式起重机存在的问题
桥式起重机内部含有大量零部件，一旦某一零件发生损坏就可能影响起重机的整体运行效果，而现实施工中起重机的运行频率往往很高，因此很多钢铁厂会忽略对起重机的维护保养工作，导致设备存在较多安全隐患，因此必须结合项目工程的实际情况，制定切实可行的安全维护方案。就现阶段桥式起重机存在的问题来看，主要体现在以下几个方面：①设备线路出现老化、磨损等现象；②设备继电器存在故障，灵敏度大大下降；③部分开关存在失灵现象；④大车轮存在啃轨现象。造成这些故障发生的主要原因在于安全维护措施不到位，不仅导致施工效率下降，还会引发严重的安全事故，因此必须制定切实可行的维护措施。
2.2 桥式起重机的维护策略
2.2.1 切实加大设备的管理力度
為了保障桥式起重机的安全稳定运行，钢铁厂必须切实加大设备的管理力度。例如某钢铁厂着重从制定综合检修维护制度的角度出发，对桥式起重机给予有效维护。该钢铁厂主要结合项目开展情况，制定完善的检测标准、鉴定标准和巡检制度，并且对起重机实施包保制管理，使每台设备的维护管理都落实到个人，从而提高设备维护的效率和质量。为提高维修人员专业能力，该单位制定严格的奖惩措施，使维修人员明确自身职责，切实遵循相关标准规范和管理制度，做好设备的日常保养，并且对维护效果和检测数据进行全面记录，从而使设备的安全隐患得到有效排除。
2.2.2 不断提高设备的鉴定水平
桥式起重机的鉴定工作是安全维护的关键内容，因此必须对鉴定工作给予充分重视，并且不断提高设备的鉴定水平。例如某钢铁厂每年度都会实施大型的起重机质量鉴定工作，由管理人员组织设备的维修班组，对单位内部的桥式起重机质量给予整体鉴定，着重测试主梁下翘度、大车行走、小车行走等项目，对内部系统和零件给予全面检修和维护，从而保障起重机的运行质量。在常年的鉴定工作中，该单位逐渐摸索并制定完善的技术指标，要求桥式起重机大车车轮与轨道中心距差距严格控制在12mm以内；小车车轮与轨道中心距差距严格控制在-2～2mm以内；小车轨道相对标高差距严格控制在3mm以内；主梁的上拱度为1.3/1000等，从而保障桥式起重机质量安全充分符合生产技术要求[2]。 以某炼钢厂对桥式起重机主梁裂纹的鉴定维修为例，已测定主梁接近驾驶室附近有3条裂纹，每条都呈现圆弧线形状，并且与水平方向形成30°角，其长度在150～300mm范围内。该起重机的整体自重和小车自重分别为142t和50t，将主梁自重载荷设定为P，均布载荷为q，采用以下公式对弯矩MP进行计算：
经过现场测量可知小车的轮距为2.94m，根据以下公式对起重机工作載荷产生的弯矩Mq进行计算：
在测量得知主梁上下盖板宽度、上下盖板外侧高度、腹板内测宽度和上下盖板内侧高度等情况下，对每个主梁的最大弯矩Mmax和危险截面最大应力进行计算：
根据《起重机设计规范》可知，标准桥式起重机的安全系数为1.5以上，因此设计是完全符合标准要求的。通过现场观察发现主梁的集中载荷主要集中在驾驶室侧，再考虑到该起重机使用时间超过20年以上，因此将主梁裂纹鉴定为疲劳裂纹。
2.2.3 灵活应用先进的检测技术
在对桥式起重机进行日常维护时还要注重设备状态检测技术的应用，从而提高起重机的维护水平。随着社会科学技术的不断发展，桥式起重机的日常状态检测技术得到显著的发展，并且出现很多先进的检测技术及设备，而振动检测技术就是其中的典型代表，由于在日常维护中具有显著优势，因此在桥式起重机检测和维护中得到普遍的应用。振动检测技术的检测对象主要是桥式起重机的减速器、起重电机、大车行走电机、卷筒等部位，通过日常振动检测可以使桥式起重机的日常运行状态得到及时反馈，并且根据反馈数据科学规划桥式起重机的使用频率、检 测频率和维护频率，从而提高设备的运行质量。
例如某钢铁厂着重利用振动检测法规划桥式起重机的维护周期，对不同设备的运行状态进行预先评估，从而及时发现存在安全隐患的设备，并联系维修班组及运行车间对相关配件进行提前准备，并且给予及时的更换和维护。在长期的检测维护工作中，该单位还摸索制定出技术标准，比如起重电机输出端的加速度值和速度值分别为5.8m/s和0.26cm/s；减速器输出端的加速度值和速度值分别为4.7m/s和0.22cm/s；卷筒的加速度值和速度值分别为3.5m/s和0.14cm/s。另外，该单位还对探伤技术进行有效应用，针对桥式起重机的关键部位进行定期探伤，并且对存在损伤的设备零件进行及时更换，从而保障桥式起重机的运行质量，提高建设工程的安全性[3]。
3 结 论
综上所述，针对桥式起重机检测和维护的探究是非常必要的。现阶段桥式起重机已经在社会各领域得到广泛应用，但是很多施工单位对该设备的安全监测和日常维护还不具备充分的认识，因此必须不断增强安全检测的意识、提高安全监测水平，同时加大设备的管理力度、不断提高设备的鉴定水平、灵活应用先进的检测技术，从而使桥式起重机得到安全应用。希望本文能够为研究这一课题的相关人员提供参考。
参考文献
[1]王亚飞.双梁桥式起重机检修方案研究[J].世界有色金属，2017（08）：67～68.
[2]赵 鑫.起重机械风险评估方法与预防性检修策略研究[D].东北大学，2013.
[3]边 际.桥门式起重机风险评价的方法研究与技术实现[D].东北大学，2013.
收稿日期：2018-8-9
作者简介：罗 超（1986-），男，技术员，本科，主要从事起重机维护管理工作。