如杆件挠度甚大而影响其强度时,必须先调直,随后再补强。也可截去其变形部分另换新。损坏了的杆件,也可采用截除损坏部分,另插补一段焊接件的方法修复。为确保连接处有足够的强度,可在连接部位贴焊加强板。在缺少原始计算资料的情况下,修复焊缝的高度可按等强度接点方式处理,即按母材截面厚度决定焊缝高度。 7.1.5金属结构杆件局部残伤的整修
塔式起重机金属结构部件在运输装卸过程中,由于操作疏忽或违反操作规程(如不加垫块直接用索套捆扎吊运等),常会造成槽钢和角钢翼缘局部变形。
如结构杆件本体有不大的断裂或残伤,总面积又不超过截面积5%时,可用补焊法修复。焊补前,断残处必须仔细清洁干净。如断裂伤残较大,必须另贴焊加强板。
总之,结构部件任何部位的挠曲变形都是很危险的。由于塔身和臂架都是空间桁架结构,整治桁架的挠曲时,常需将整个部件截断并更换其中若干杆件,然后再重新拼焊。这种方法难度高、工作量大。因此,这类复杂件的修复工作一定要事先制定完善的修复工艺并循序施工,才能顺利完成修复任务并保证修复质量。 7.1.6焊缝开裂的修复
钢结构焊缝开裂主要是由于加工制造疏忽,焊接质量不好或超载作业造成的。焊缝开裂处,必须用凿子剔开或用风铲剔平,然后再重新补焊。不论采用何种方式修复补强,补强的焊缝有效截面积都不得小于原焊缝的计算截面积。
7.2机械传动系统的维修 7.2.1齿轮传动系统
塔式起重机齿轮传动大部分为在减速箱内的闭式传动,只有回转机构与行走机构最末级等为开式齿轮传动。从安全角度将,常见故障包括轴、轮齿、壳体断裂,噪音过大,温升过高,轴承坏,齿面疲劳点蚀,以及箱体漏油。下面作分别阐述。
7.2.1.1轴、轮齿、壳体突然断裂
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塔式起重机各传动机构采用的减速器,最常见的有渐开线圆柱齿轮、渐开线行星齿轮、摆线针齿行星齿轮、蜗轮螺柑、弧齿圆锥齿轮等。由于这些机构主要是间歇断续工作,很少发生疲劳损坏,大多数破坏是在冲击载荷作用下,超过最大极限强度发生的表象为突然段轴、轮齿折断、行星轮架和针齿壳断裂。下面分析其原因。
①塔式起重机的一些机构(如回转机构、行走机构)外负荷无法计算得十分准确,如果减速器许用传递扭矩较小,就会发生强度破坏。正确的选择方法,应是按照电动机最大转矩作为输入扭矩来校核减速器的许用输出扭矩。 ②回转机构不仅正向传递扭矩,而且由于惯性或风力的作用,还产生反向传动。而摆线针齿行星减速器、蜗杆减速器的反省传动效率很地,甚至自锁,反向传递载荷很大时容易产生强度破坏。有些机构上安装长了摩擦离合器,只要调节恰当,即可避免发生这类损坏。
③操作中突然打反车或制动过猛,也会发生这类破坏。由惯性冲击导致的减速器的损坏是较多的。
④减速器座固定不可靠,无抗水平扭转的措施,松动后承受较大的反复冲击力,可使输出轴剪断。例如,TQ60/80型塔式起重机行走减速器输出轴端上的齿轮直接与行走齿圈啮合,减速器底座仅用螺栓与台车靠摩擦力水平固定,当往复行走驱动时,底座与台车连接松动,在冲击载荷作用下,输出轴经常扭断。采用摆线针齿行星减速器也是靠普通螺栓固定的,反复回转的冲击作用使针齿壳断裂也是常见的。因此,经常进行检查并紧固,或者加装水平抗扭矩措施(如抗剪销),是十分必要的。
⑤减速器中锁紧螺母松动,使轴承游隙过大,导致斜齿轮啮合恶化和轴向串动,失去了径向鼎新作用,造成轮齿折断和断轴。这种现象在引进法国P塔式起重机RCS起升机构初期多次发生,损失很大。因此认真装配,经常检查维护,是避免这种损害的有效方法。当然,加工时,保证配合精度更是重要。
⑥减速器输出径向过大,支承刚度不够,也会导致传动件和轴承的破坏。如回转机构减速器输出轴,因都是悬臂状态,输出轴支承刚度不够,经常引
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起断轴、齿轮断齿和轴承破坏,特别是摆线齿行星减速器,破坏更为严重。 ⑦材料和热处理缺陷(如夹渣、裂纹、组织粗大、淬火硬度过高)也会发生这类突然破坏现象。
⑧电器控制调速的结构往往由于电控失常(如接触器、继电器动作失效),引起换档冲击、制动器不释放等故障,从而发生齿轮和轴断裂事故。 7.2.1.2噪声过大
机构运转时产生过大噪声,不仅污染环境,而且表明齿轮啮合粗乃较大隐患,不查明原因进行修理,回造成巨大损失。产生过大噪声的原因有以下几方面。
①齿轮串动中心距误差大,特别是中心距偏小时更明显。 ②齿侧间隙小。 ③轴线不平行。 ④齿圈径向跳动超差。
⑤齿形误差大,甚至齿根非渐开线部分参加了捏合(如齿根圆角过大)而发生干涉。
⑥调节误差超过规定。
这些故障大多是加工制造中留下的,也有的是安装调试不当造成的。应认真分析产生噪声的原因,予以排除,保证传动系统正常工作。 7.2.1.3温升过高
机构运转时温升过高也是不容忽视的一种故障。因为温升过高,会使润滑剂失效,零件热膨胀导致轴承咬死,车论啮合间隙变小,电器绝缘破坏,甚至造成齿轮和轴承无权干摩擦而破坏。产生温升过高的原因一般有以下几种。
①润滑剂牌号不当。因为润滑剂的粘度和油膜承载能力对齿轮啮合应极大。
②润滑油过少或过多。过少,则不利于散热;过多,则搅动激烈,也会使温升过高。
③传动效率低,啮合过紧,轴承间隙小。
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④不按照设计规定的工作级别使用,持续率加大,点车频繁,是导致温升过高的较普遍的原因。
⑤使用中忘记向减速器中注油,使齿轮处于干摩擦啮合,温升可在很短时间内使齿面胶合而迅速破坏。
⑥材料选择不当。如比压较大的铜质蜗轮,应选用高强度的铝铁青铜QA19-4或QA110-6。如果普通锡青铜SN6-6-3,也会发生温升过高使齿轮胶合破坏。
温升和噪声一样,是机构传动好坏的综合指标,要认真观察分析 7.2.1.4齿面疲劳点蚀
由于弧齿圆锥齿轮副速比大、体积小,已广泛用于塔式起重机的起升机构。如果加工装配质量不佳,则易发生齿面疲劳点蚀损坏。原因可能是中心距调整不正确,接触区分布错误,齿面渗碳层深度不够或硬度沿深度方向分布梯度不合理,润滑不充分等。对这种齿轮传动副应严格检查加工装配质量,定期维护,及时更换牌号正确的润滑油。 7.2.1.5减速器漏油
减速器漏油不仅破坏正常润滑,而且污染环境和机器。当减速器与电动机、制动器接合成一体时,从减速器漏出的油会流进电动机、制动器中,造成绝缘破坏、制动失灵的严重后果。油封安装不当(如方向反、唇口接触的旋转零件光洁度低);橡胶老化失效,毛毡硬化失去弹性;分配面不平,结合不严等都是产生漏油的原因。对减速器漏油的维修可按两个方面区别分开。 ①旋转零件密封,从正确安装油封入手,及时更换,去除旋转零件表面的毛刺、滑痕、尖角。
②固定零件密封,可使用厌氧胶一类的粘合剂,每次拆卸后都需再涂抹一次。 7.2.2皮带传动
回转机构采用皮带传动,可降低起动时惯性力,并可保护电动机。皮带传动在使用中,常发生由于皮带轮安装不平行、包角过小、张紧力过小而产生的打滑现象;也产生张紧力过大,起动时冲击较大的问题。为了避免产生上述问题,安装时要调节好皮带的张紧力,并使大、小皮带轮槽保持在同一
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水平面上,而且要定期检查皮带的张紧情况,随时调整合适。回转机构的起动与制动频繁多变,应选用高质量、高强度的三角皮带。 7.2.3液力耦合器和弹性联轴节
液力耦合器在塔式起重机回转、行走、电缆卷筒等机构中应用较多,弹性柱销联轴节应用普遍,常见的故障和原因有以下几种。 7.2.3.1安全易熔塞熔化,油液喷出
这是因为工作阻力超过规定,堵转时间过长,发热严重所致。安全易熔塞熔化,可保护液力耦合器和其他传动零件。如果不是液力耦合器选型错误,就应从负载方面查找阻力过大的原因。 7.2.3.2工作时打滑
如工作阻力正常,液力耦合器选择正确,则是由于充油量过小,应按规定填加油液。一般在耦合器使用说明书中,都规定了油液的填加方法、油液牌号、最大和最小充油量。充油量不能过大,不然会增大起动时惯性力,失去缓冲和安全保护作用。因此应反复试验,以确定适当的充油量。 7.2.3.3液力耦合器漏油
可能由于油封安装不当,主从动轴不同心,橡胶件老化,以及壳体接合面变形而造成。 7.2.4车轮和滚轮
塔式起重机上行走的行走轮和变辐小车滚轮工作比较繁重;顶升时的导向滚轮虽然只在安装时工作,但作用十分重要,产生故障直接影响安全;有些塔式起重机上安装有弯轨运动时台车枢轴滑动用和顶生时引进塔身节用的滚轮,也是比较重要的。要避免这些车轮与滚轮发生故障。这里介绍几种常见的故障及其原因。
7.2.4.1踏面和滚动面出现压痕
表面硬度不够,材料偏析或有软点,轨道表面不平整,有焊豆等多余杂物嵌入,常会造成压痕,可修磨光滑,轨道打磨平整,同时清除杂务,仍可继续使用。
7.2.4.2踏面和轮辐、筋板产生裂纹
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