75／20t橋式起重機主梁接長技術總結
為適應製造300mw大型鍋爐鋼結構的生產需要，2023年我廠建成一座設定兩台跨距l=25m，起重量q=75／20t的橋式起重機的重型車間。若購置一台新的 l=25m、q=75／20t橋式起重機，約需資金55萬元，且交貨日期無法滿足生產需要。通過資訊渠道，用20萬元資金購進一台閒置l0年之久的 l=22．5m，q=75／20t 橋式起重機。
由於該機跨距不能滿足重型車間要求，需對該機主梁進行接長加固改造。
在沒有可靠的理論根據和施工經驗的情一下，一般不允許隨便加大大型起重裝置的跨距。因為主梁接長後，在保持原起重能力下，會增大跨中彎矩和變形值，如施工質量不好，也可能使該機報廢。根據我廠有製作橋式起重機的實踐經驗，同時為滿足300mw鍋爐鋼結構的製作任務，決定對該機主梁進行接長，但必須滿足下述條件：
1、該主梁接長後，保證不降低該機的起重能力 ，
2、該機主梁為雙梁式箱型結構，施工中要保證兩主梁起拱度一致，
3、兩主梁與端梁組裝後，保證不串角，以確保大車執行時無卡軌現象，
4、新舊梁相接 ，』對焊接質量要求絕對可靠，以保證該機的安全使用。為滿足以上條件，進行了下述各項工作。
一、對原機主梁進行驗算
主梁的設計，除應滿足強度 (包括疲勞強度 )和穩定性要求外，還應滿足剛度要求。由於該機未提供設計資料，故我們首先對該機的強度、穩定性和剛度進行了驗算，將驗算結果作為我們接長主梁計算時的對照位。 該橋式起重機的主要技術引數由圖紙查得。
主動車輪的最大輪壓p=25．72t； p 2=22．82t。 該主梁的截面尺寸根據圖紙及實測結果，如圖 1所示：
其斷面面積：f=480cm。。
慣性矩：jx=2353605cm『，
jy =494559cm『。
斷面模數：wx=25807cm。，
w y=12364c m0．
電纜側主梁均布載荷：
q電=0·747t／m。
均布載荷產生的最大彎矩 (在跨中 )
m均 #47．3t·m。
固定集中載荷在跨中產生的彎矩t
m 固=16．84t·m。
固定載荷在主梁上產生的最大彎矩t
mg =64．14t·m。
固定載荷在主梁上產生的最大計算彎
矩：mg計=70．6t·m。
小車的計算輪壓：
pl~rmax =29．9t，
p2~rmax =26．65t。
靜載最大彎矩：mp計=285．8t·m。
由水平慣性力所產生的主梁最大彎曲力矩：
m水 =31t·m。
載荷組合及主梁應力計算。
根據圖紙及取樣化驗，確定主梁材質
為q235(a3)按允許應力計算。
σ i=13810n／cm
< (σ)i=14670n／cm ，
σⅱ=14520n／cm。
< (σ) ⅱ=17000n／cm ，
σ=16690n／cm
< (σ) ⅲ=18300 n／cm。。
跨端主梁腰板的剪應力。
τ=8474n／cm 0
< (τ)=10000n／cm。
主梁跨中的撓度：f=2．29cm，
二、主梁接長加固方案的制訂
主梁加固的原則是：其強度指標應達到原設計水平，且不降低其起重能力，經計算，主梁跨距由22．5m改為25m後，其跨中彎矩為320．9t·m，比原跨中彎矩增大 l3％，採取補強措施如圖2所示。
其具體方案是： 將原22.5m跨的主梁上翼緣由中部切開，腹板45。
斜切，下翼緣在跨中約1／3範圍內為新接長段。使下翼緣對接焊縫避開最大應力區。在跨中箱型梁上翼緣兩側各加一根l100×63×10的加強角鋼，在箱型梁的下蓋板中部加一寬230ram，厚b= 12ram的加強板，加強角鋼和加強板的長度均不小於跨長的1／2。
主梁加固成為變截面梁，其重心位置仍與原箱型梁一致。
三、對加固後的主梁進行驗算
主動車輪的最大輪壓：
pl=25．97t
p2=23．06t。
主梁的斷面面積l f=540．934cm。。
慣性矩：jx=2831539．9cm『，
jy =541321．18cm4
斷面模數l wx=30979．65cm。；
w y=13366cm3
主梁載荷的計算如下：
電纜側主梁均布載荷。
q電= 0．75t／m。
均布載荷產生的最大彎矩(在跨中)
m均=58．35t·m。
固定集中載荷在跨中產生的彎矩
式中 g運為大車執行機構的重量， g操為操縱室的重量，g電為布置在走台上電氣裝置的重量，l1為大車執行機構的重心至最近一端軌道中心線的距離， l2為操縱室的重心至最近一端軌道中心線的距離，l 3為電氣裝置的重心至最近一端軌道中心線的距離。
mg =m均×m固=75．19t．m。
固定載荷在主梁上產生的最大計算彎矩：
mg計=μ×mg=82．71t．m。
式中μ為衝擊係數 =1．1。
小車的計算輪壓：
p1計=30．14t
p2計 =26．65t。
靜載最大彎矩：mp=277t．m
靜載計算最大彎矩：mp計=321t．m。
由水平慣性力所產生的主梁最大彎曲
力矩：m水=36t．m。
載荷組合及主梁應力計算
金屬結構按三類載荷情況下進行疲勞
強度、強度和穩定性計算。
第1類——按正常工作時的等效載荷進行疲勞強度計算，
第ⅱ類——按工作時的最大載荷進行強度和穩定性計算， ．
第ⅲ類——按非工作時的最大載荷或工作時的特殊載荷進行強度和穩定性驗算 。
第 1類載荷組合。 a i=13008．5n／cm
< (a)i=14670n／cm
第ⅱ類載荷組合。
aⅱ=14030n／cm。
< (a) ⅱ=17000n／cm。
第ⅲ類載荷組合。
aⅲ=16024n／cm
< (a) ⅲ=18300n／~m。 。
跨端主梁腰板的剪應力 『
τ=8520n／cm
< (τ)10000n／cm。
主梁跨中的撓度。
f=2．63c m
，由上述計算結果得出原機主梁與接長椰固後的主梁計算對比見附表。 計算結果：接長加固後的主粱的強度和穩定性數值均高於附表
四、接長加固工藝實施情況
1、先將該梁新增加段組焊完成後，再和切開後的原主梁進行整體對接。
2、保證1／l000的上拱度，組裝時預起拱30．m m。
3、把兩主梁與橫樑組裝成整體橋架，其長度達到設計值，並增加焊接收縮餘量 5 m in，保證兩端梁平行不串角時， 再把介面處點焊固定後施焊。
4、選用的焊材埋弧自動焊焊絲。ho8ai焊劑431； 手工電弧焊焊條e4303。 ． 焊前對焊口處25 mm內，要清除油汙及鏽蝕，需露出金屬光澤。
5、箱型梁的焊接順序:用手工電弧焊先焊腹板的對接焊縫，再焊上蓋板。下蓋板採取回彈措施後點焊固定，用埋弧自動焊先焊對接焊縫，再用手工電弧焊焊貼角焊縫。
焊縫介面處20mm範圍內用砂輪打磨成與母材齊平，保證加強板組裝與下翼緣貼緊，用埋弧自動焊焊接。 組裝焊接完成後，實測資料為：跨距25000-5 m m，上拱度30mm,串角 o，均在允許公差範圍內。
五、吊車的靜載動載試驗
該吊車安裝後進行試車，試車步驟如下l
1、 無負荷試車
用手轉動各機構的制動輪，使最後一根軸 (如車輪軸或捲筒軸 )旋轉一周時，不得有卡阻現象。然後分別開動各機構的電動機，各機構應正常運轉。小車執行時，不得有卡軌現象，主動輪應在軌道全長上接觸，被動輪與軌道的間隙不得超過 1mm，間隙區間不大於 1 m，間隙區間的累積長度不得超過 2 m。
2、靜負荷試驗
先起公升較小的負荷作幾次試執行，而後起公升額定負荷，在橋架全長上來回執行，卸去負荷，測量出主梁的上拱值，再使小車停在橋架中間，起公升1．25倍額定負荷，離地面約100ram，停息10分鐘，然後卸去負荷，檢查橋架是否有永久變形。如此反覆，直至橋架不再產生永久變形時， 測量主梁實際上拱值應在l／1000±30％ 的範圍內。最後使小車停在橋架中間，起公升額定負荷，檢查主梁下撓值不大於 l／700(由實際上拱值算起 )。
3、動負荷試驗
以1．1倍額定負荷試驗，應同時開動兩種機構，使起公升機構與執行機構反覆運轉 (按工作制度中間應有間歇時間 )，各機構的累計開動時間不應少10分鐘。試車時的起吊重物為 5塊5×b×i =0．8×2．5×12m的鋼板，每塊鋼板理論計算重量18．84t，分階段進行負荷試驗。無負荷試車後，進行靜負荷試車，先起吊2塊鋼板，作執行試驗，再起吊 4塊鋼板，重75．36t，達到額定負荷， 作執行試驗，卸荷後測得主梁上拱值為 30ram 再使小車停在橋架中間，起吊5塊鋼板， 重94．2t，達到1．25倍的額定負荷，起公升離地面約loomm，停息1o分鐘後，測得主梁下撓值為24ram，卸荷後檢查橋架無殘餘變形。
完成靜負荷試車後，進行動負荷試車，起吊1．1倍的額定負荷，同時開動兩種機構，起公升與執行機構反覆運轉l0分鐘，卸荷後測得主梁上拱度仍為30mm， 無殘餘變形，達到預期目的。
六、小結
超負荷試車使用的鋼板，每塊理論重量為18．84t，後發現鋼板厚度多為正公差，經電子秤實測，每塊實際重量為19．16 t，超過額定負荷的1．28倍。在超負荷情況下，測得主梁下撓值為24ram， 小於理論計算的下撓值26．3ram，實際值達到l／io00的要求。 試車共分兩次進行，第一次由廠總師辦組織廠內裝置科，技術科，安全科等有關單位進行，初次試吊，達到標準要求後，由公司機動處，技術處、工程處、安全處等部門進行聯合試車，經兩次超負荷試驗，卸荷後均無殘餘變形。
試車結果證明，主梁經過接長加固後的剛度和施工質量都是很好的，各機構動作靈敏，工作平穩可靠，效能達到原設計要求。參加試車的同志一致認為，該機主梁接長加固後，完全可按75／20t吊車使用 。
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