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安博电竞平台40Cr钢经调质处理后

2018-11-23 塔吊技术

  塔式起重机基础与底架、底架与基础节、基础节与标准节、标准节与标准节之间均采用高强度螺栓连接。为防止螺栓断裂,生产厂家大多采用增大螺栓直径和提高螺栓强度等级这2种措施。事实上,在造成螺栓断裂的诸多原因中,强度不足不是主因,更多的问题出在使用和制造方面。本文从塔机使用和制造方面对塔机标准节螺栓断裂的原因进行分析,并提出一些预防措施。

  塔机基础由混凝土浇筑而成,其安装平面的平面度误差远大于塔机底架4个法兰盘的平面度误差,而基础的刚性大于塔机底架的刚性。所以,在用地脚螺栓将混凝土基础与塔机底架法兰盘拉紧后,由于基础不平,4个法兰盘不可能在同一平面上。要使连接面贴紧(连接面不贴紧螺栓易松动),就必须加大连接螺栓的预紧力。过大的预紧力会使螺栓在塔机未承载负荷时就已处于受拉状态,螺栓疲劳强度降低,从而引发螺栓疲劳断裂。

  底架与基础节连接的螺栓直径较大,而基础节与标准节连接的螺栓直径较小。2种螺栓在载荷相同的情况下,所受应力大小悬殊。在拉应力和压应力的交替作用下,强度相对较低的螺栓会先产生裂纹,进而发生疲劳断裂。这正是螺栓断裂多发生在塔机标准节螺栓,而不出现在基础节连接螺栓的主要原因。

  目前,塔机连接螺栓一般采用45#钢或40Cr钢,制成后再进行调质处理。40Cr钢经调质处理后,虽然有较高的强度和硬度(强度等级达10.9级),但韧性较低,即通常所说的“回火脆性”现象。

  螺栓在截面突变位置存在应力集中,而应力集中区往往就是裂纹源。微裂纹的传播是不连续的,它在拉伸应力作用下张开,在压缩应力作用下闭合,每经过一个应力循环,裂纹就延长一些,久之就会导致螺栓断裂。

  各节塔身组焊过程中,由于机加工与组装精度低以及焊接变形等因素,常造成各节连接耳上的螺栓孔不同心、不垂直。这使螺栓在承受预紧力和工作载荷作用的同时,还要承受附加弯矩的作用。若附加弯矩产生的应力过大,螺栓便会断裂。

  塔机标准节的主弦杆、水平腹杆和斜腹杆的分布是不对称的。在有斜腹杆的对角上,焊接变形会使对角线尺寸减小,加之主弦杆外侧无焊缝,内侧焊后局部发生收缩,将导致主弦杆弯曲及其端面不平。安博电竞当标准节互相连接时,两相邻主弦杆的内侧便会出现1~2mm间隙。在塔机交变载荷的作用下,其连接螺栓可能松动。松动量较小的螺栓受力较大,若其超载便会发生断裂。