专利名称：桥式起重机载荷起升能力动载试验方法
技术领域：
本发明涉及一种起重机设备试验方法，即桥式起重机载荷起升能力动载试验方 法。
背景技术：
在现有技术中，根据GB/T 5905-86《起重机试验规范和程序》的规定桥式起重机 应作起重机特性的合格试验、目测检查、载荷起升能力试验，主要是针对新安装桥式起重机 在投运前的检验。桥式起重机试验是在设备安装、检修、改造工作完成后，必须进行的一项 重要工作，其试验结果的优劣将直接影响到桥机能否安全的使用。载荷起升能力试验包括 静载试验和动载试验，静载试验的目的是检验起重机及其各部分的结构承载能力，动载试 验的目的主要是验证起重机各机构和制动器的功能。根据国标要求，做125% Gn的静载荷 试验和110% Gn的动载荷试验，这样需要准备大吨位的试块，现场不易准备，按国标要求进 行全负荷试验存在较大的困难。试验载荷应满足密度大、体积小、外形平整规则的要求，以 便于载荷试验时吊装、叠放牢固，准备如此多的重物作为试验载荷，不仅寻找试验载荷非常 困难，也由于运输困难，租金昂贵，资金耗费大受到限制等。如何在保证达到桥式起重机试 验目的的基础上，寻求其它方式进行桥式起重机载荷试验，来检验桥式起重机大修质量的 方案是用户亟待需求的。

发明内容
本发明的目的是针对上述不足而提供一种以准备小试验载荷重量达到全负荷试 验目的的桥式起重机载荷起升能力动载试验方法。本发明的技术解决方案是桥式起重机载荷起升能力动载试验方法包括以下步 骤通过改变起升机构滑轮组变比的方法进行动载试验，即根据试验总载荷大小确定使用 滑轮组中滑轮的数量，通过计算滑轮每根钢丝绳的受力确定起升机构卷筒的受力，以此来 确定最小试验载荷。根据GB/T 14405-1993《通用桥式起重机》附录Al的规定，检测桥式起重机桥架的 上拱度，如符合国标要求，则不进行桥式起重机的满载试验；若不符合国标要求，则按照国 标要求对桥式起重机进行满载试验。在桥式起重机桥架上拱度符合GB/T 14405-1993《通 用桥式起重机》附录Al的规定后，主要针对起重机进行目测检查、空载试验和动载荷试验。 采用改变起升机构滑轮组变比的方法进行动载试验，使传动机构、制动器、控制保护装置接 受同样负荷条件的检验，试验可以同样达到标准要求。即取消滑轮组不用(直接采用钢丝 绳来吊试块，按动滑轮组的变比计算负荷)或减少使用滑轮数量，使起升机构的滚筒承受 与正常工作情况下相同的负荷，从而达到国家标准要求的110% Gn动载荷试验目的。本发明的优点是1、通过调整桥式起重机吊钩滑轮组的变比，减少了试验载荷重 量，较大地提高了试验过程中的安全性，大大降低了试验人员的劳动强度，缩短了试验工 期，减少了试验费用，取得了较大的经济效益和社会效益。2、用户可根据有关国标的要求，从用户的地理位置、试验载荷的租用、运输的难易等实际情况出发，结合桥式起重机的具体 结构，制定桥式起重机试验方案并赋予实施，达到了通过试验检验桥式起重机性能的目的， 为水电行业桥式起重机试验积累了经验，具有较大的推广应用价值。下面将结合实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。
具体实施例方式试验例1辽宁省丹东市太平湾发电厂太平湾电站安装两台桥式起重机，是由富春江水工 机械厂制造的，为单小车形式，小车上布置主、副钩，额定起重量主钩250t，副钩一号桥机 50t、二号桥机30t。大车上各有一个电动葫芦，额定起重量5t，当电站吊运最重部件发电机 转子时，发电机转子重330t，两台桥机并车，两台桥机主钩挂平衡梁(30t)起吊转子。上述桥式起重机设计制造于上世纪八十年代初，自建站安装投入使用以来，未进 行过设备改造。设备陈旧老化，制动器等磨损严重，电动机功耗大，效率低，已不能满足于 环保节能的时代要求。后经对桥式起重机机械部分进行大修和改造工作，改造的主要内容 是更换全部电动机为变频电机，更换全部电磁铁制动器为液压电磁制动器，主起升机构由 单制器动改为双制动器，以增加制动的可靠性，更换钢丝绳；对桥式起重机电气控制部分进 行了完善。为了检验桥式起重机大修改造后的工作性能、技术参数是否符合GB 5905-86、 GB 6067-1985、GB 3811-83的要求，确保桥式起重机大修改造后运行及使用安全，根据 GB5905-86《起重机试验规范和程序》的规定，起重机在交付使用前需进行合格试验、目测检 查、载荷起升能力试验(静载试验、动载试验)三种试验。本次大修对桥式起重机的主体结 构未进行任何改动。在保证桥式起重机试验质量、最大限度节省资金的前提下，确定在桥式 起重机上拱度测量符合国标要求后，结合桥式起重机吊钩滑轮的具体情况，着重通过试验 检查桥式起重机的起升机构、行走机构及其制动器的工作情况。太平湾电站桥式起重机主钩额定起重量为250t，根据标准要求的动载试验1. 1 倍额定载荷，则需要试验载荷为275t。太平湾电站两台桥式起重机主起升机构均为双绳 机构，吊钩动滑轮组为6个动滑轮。在试验载荷为275t的情况下，每根钢丝绳的受力为
275t
-=22. 917t，起升机构卷筒的受力为2X22. 917t = 45. 83t，即试验载荷的1/6。
6x2由于用钢丝绳直接捆绑在平衡梁的两端时钢丝绳夹角较大，不能脱出滚筒上钢丝 绳导槽，故将吊钩动滑轮组取消不用，这样仅需试验载荷275t的1/6，即为45. 83t，除去平 衡梁重量30t，主钩还需试块重量16t，副钩需试块重量25t。太平湾电站一号桥式起重机副钩起重为量50t，二号桥式起重机副钩起重量为 30t，载荷试验除去平衡梁重量30t，所需试验载荷最多25t，所以副钩载荷试验按国标要求 进行。首先进行太平湾电站一号桥式起重机动载试验，然后进行二号桥式起重机动载试 验，太平湾电站一号桥式起重机动载试验程序1.主起升机构动载试验1. 175% Gn 负荷试验1. 1. 1人为解除主起升机构的1#制动器，仅保留2#制动器。起重机主起升吊起75% Gn,即31. 25t，除去平衡梁自重30t，主钩还需试块重量1. 25t。吊离地面约200mm后 停止，观察10分钟，重物应无下滑、2#制动轮无滑动。然后将试验载荷吊离地面约Im后停 止，下降载荷，在离地面约200mm处停止，在此过程中检查电机、制动器运行是否正常。上升 载荷至半空中停止，检查电机、制动器运行是否正常。1. 1. 2将载荷悬于半空中，开动大车行走50m，然后返回原位，检查大车行走机构 的电机、制动器及主起升机构制动器运行是否正常。1. 1. 3开动小车全行程行走两个来回，然后停止，检查小车行走机构的电机、制动 器运行是否正常。1. 1. 4人为解除主起升机构的2#制动器，仅保留1#制动器。按照1. 1. 1U. 1. 2、 1. 1. 3步骤进行75% Gn负荷试验。1. 1. 5将主起升机构双制动器全部恢复正常状态，起落试块高度5m，反复制动试 验，检查双制动器是否同时动作。1. 2100% Gn 负荷试验1. 2. 1将试验荷重增加至100% Gn,即42t，除去平衡梁自重30t，主钩还需试块重 量 12t ο1. 2. 2按照1. 1. 1步骤进行动载试验。1. 3110% Gn 负荷试验1. 3. 1将试验荷重增加至110% Gn,即46t，除去平衡梁自重30t，主钩还需试块重 量 16t ο1. 3. 2按照1. 1. 1步骤进行动载试验。2.副起升机构动载试验2. 1在新钢丝绳更换后进行。2. 275% Gn 负荷试验2. 2. 1起重机副起升吊起75% Gn，即37. 5t，除去平衡梁自重30t，副钩还需试块重 量7. 5t。吊离地面约200mm后停止，观察10分钟，重物应无下滑、制动轮无滑动。然后将试 验载荷吊离地面约Im后停止，下降载荷，在离地面约200mm处停止，在此过程中检查副起升 机构电机、制动器运行是否正常。上升载荷至副起升的上极限位置停止，下降载荷至半空中 停止，检查电机、制动器运行是否正常。2. 2. 2将载荷悬于半空中，开动大车行走50m，然后返回原位，检查大车行走机构 的电机、制动器及副起升机构制动器运行是否正常。2. 2. 3开动小车全行程行走两个来回，然后停止，检查小车行走机构的电机、制动 器运行是否正常。2. 3100% Gn 负荷试验2. 3. 1将试验荷重增加至100% Gn,即50t，除去平衡梁自重30t，副钩还需试块重 量 20to2. 3. 2按照2. 2. 2步骤进行动载试验。2. 4110% Gn 负荷试验2. 4. 1将试验荷重增加至110% Gn,即55t，除去平衡梁自重30t，副钩还需试块重 量 25t ο
2. 4. 2按照2. 2. 2步骤进行动载试验。太平湾电站二号桥式起重机动载试验程序与一号桥式起重机的试验程序基本相 同，仅区别在副起升机构的额定载荷不同，一号桥式起重机为50t，二号桥式起重机为30t。 由于平衡梁自重30t，已达到100% Gn动载荷，为加快试验进度，且副钩额定载荷相对较轻， 故75% Gn动载荷试验不做，直接进行100% Gn动载荷试验。按照2. 2、2. 3、2. 4进行100% GnU 10% Gn动载荷试验。相对应动载荷重为1)100% 6 为30t，因平衡梁自重30t，故不需试块。2)110% 6 为33t，除去平衡梁自重30t，副钩还需试块重量3t。4、主起升机构钢丝绳更换1.试验完毕后，更换两台桥式起重机主钩钢丝绳。2.在更换钢丝绳过程中，应保证新钢丝绳与卷筒和滑轮上的绳槽相适应。3.新钢丝绳更换后，应将主钩起升至上极限，检查上极限一次限位和二次限位是 否满足要求，限位开关动作是否正常，否则应进行重新调整。试验例2辽宁省丹东市太平湾发电厂长甸发电站安装一台桥式起重机，是由太原重型机械 厂制造的，为双小车形式，双小车结构相同，每台小车布置一个起升机构，起升机构主变速 箱设计快慢档位，分别为慢档200t，快档30t，一般情况下，一号小车主变速箱设置在慢档， 二号小车主变速箱设置在快档，当电站吊运最重部件发电机转子时，发电机转子重301t，双 小车全调至慢档，主副钩挂平衡梁(11. 2t)起吊转子。大车两侧各有一个电动葫芦，额定起 重量均为5t。上述桥式起重机设计制造于上世纪八十年代初，自建站安装投入使用以来，未进 行过设备改造。设备陈旧老化，制动器等磨损严重，电动机功耗大，效率低，已不能满足于 环保节能的时代要求。后经对桥式起重机机械部分进行大修和改造工作，改造的主要内容 是更换全部电动机为变频电机，更换全部电磁铁制动器为液压电磁制动器，主起升机构由 单制器动改为双制动器，以增加制动的可靠性，更换钢丝绳；对桥式起重机电气控制部分进 行了完善。为了检验桥式起重机大修改造后的工作性能、技术参数是否符合GB 5905-86、 GB 6067-1985、GB 3811-83的要求，确保桥式起重机大修改造后运行及使用安全，根据 GB5905-86《起重机试验规范和程序》的规定，起重机在交付使用前需进行合格试验、目测检 查、载荷起升能力试验(静载试验、动载试验)三种试验。本次大修对桥式起重机的主体结 构未进行任何改动。在保证桥式起重机试验质量、最大限度节省资金的前提下，确定在桥式 起重机上拱度测量符合国标要求后，结合桥式起重机吊钩滑轮的具体情况，着重通过试验 检查桥式起重机的起升机构、行走机构及其制动器的工作情况。长甸发电站桥式起重机主钩额定起重量为200t，根据标准要求的动载试验1. 1 倍额定载荷，则需要试验载荷为220t。长甸电站桥式起重机两台小车主起升机构均为双 绳机构，吊钩滑轮组为6个动滑轮，在试验载荷为220t的情况下，每根钢丝绳的受力为 220t/6x2=18. 333t，起升机构卷筒的受力为2X 18. 333t = 36. 67t，即试验载荷的1/6。由于用钢丝绳直接捆绑在平衡梁的两端时钢丝绳对外夹角较大，有可能导致钢丝 绳在起升时互相摩擦及脱出滚筒上钢丝绳导槽，采取滚筒两端引下的钢丝绳只穿过一个动滑轮，即吊钩6个动滑轮中只用其两个，则需最大试验载荷为220t的1/3，即为2X36. 67t =73. 34t(起升机构主变速箱在慢档位200t，满负荷的1/3)，除去平衡梁自重11. 2t，主钩 自重的2/3——3. 66t，主钩还需试验载荷58. 48t。长站桥机的副钩起重量为30t。由于该桥机的主副钩共用同一套起升机构，通过减 速器的变换档位来决定其起重量，起升机构主变速箱设计在慢档位时为主钩起重量，在快 档位时为副钩起重量。因此，在进行副钩载荷试验时，仅将起升机构主变速箱切换到慢档位 即可，动滑轮组部分保持不变。所以，按照主钩试验载荷的计算方法，副钩试验载荷最大需 要30tX110% +3= lit，平衡梁自重(11. 2t)即可满足试验载荷要求。1. 一号小车主钩动载试验首先将起升机构主变速箱切换到慢速档位，进行主钩试验。1. 175% Gn 负荷试验1. 1. 1人为解除起升机构的1#制动器，仅保留2#制动器。起重机主钩吊起75% Gn,即50t，除去平衡梁自重11. 2t及主钩自重的2/33. 66t，主钩还需试块重量35. 14t。吊 离地面约200mm后停止，观察10分钟，重物应无下滑、2#制动轮无滑动。然后将试验载荷吊 离地面约Im后停止，下降载荷，在离地面约200mm处停止，在此过程中检查电机、制动器运 行是否正常。上升载荷至半空中停止，检查电机、制动器运行是否正常。1. 1. 2将载荷悬于半空中，开动大车行走50m，然后返回原位，检查大车行走机构 的电机、制动器及起升机构制动器运行是否正常。1. 1. 3开动小车全行程行走两个来回，然后停止，检查小车行走机构的电机、制动 器运行是否正常。1. 1.4人为解除起升机构的2#制动器，仅保留1#制动器。按照1. 1. 1,1. 1.2、 1. 1. 3步骤进行75% Gn负荷试验。1. 1. 5将起升机构双制动器全部恢复正常状态，起落试块高度5m，反复制动试验， 检查双制动器是否同时动作。1. 2100% Gn 负荷试验1. 2. 1将试验荷重增加至100% Gn,即66. 7t，除去平衡梁自重11. 2t及主钩自重 的2/3——3. 66t，主钩还需试块重量51. 84t。1. 2. 2按照1. 1. 1步骤进行动载试验。1. 3110% Gn 负荷试验1. 3. 1将试验荷重增加至110% Gn，即73. 3t，除去平衡梁自重11. 2t及主钩自重 的2/33. 66t，主钩还需试块重量58. 44t。1. 3. 2按照1. 1. 1步骤进行动载试验。2. 二号小车主钩动载试验长甸电站桥式起重机一号小车动载试验完毕后，将一号小车主钩分解后安装到二 号小车主钩滑轮上，主钩动载荷试验程序与二号小车的试验程序完全相同。3. 二号小车副钩动载试验在二号小车主钩试验完毕后，为减轻工作量，加快试验进度，直接进行二号小车副 钩动载试验。首先将起升机构主变速箱切换到快速档位，进行副钩试验。3. 175% Gn 负荷试验
3. 1. 1起重机副钩吊起75% Gn,即22. 5t，除去平衡梁自重11. 2t及主钩自重的 2/33. 66t，副钩还需试块重量7. 64t。吊离地面约200mm后停止，观察10分钟，重物应无下 滑、制动轮无滑动。然后将试验载荷吊离地面约Im后停止，下降载荷，在离地面约200mm处 停止，在此过程中检查起升机构电机、制动器运行是否正常。上升载荷至起升的上极限位置 停止，下降载荷至半空中停止，检查电机、制动器运行是否正常。3. 1. 2由于主钩、副钩采用的制动器、减速器为共用的一个，故可仅做起落试验，只 是注意检查减速器的运行情况是否正常即可。3. 2100% Gn 负荷试验3. 2. 1将试验荷重增加至100% Gn,即30t，除去平衡梁自重11. 2t及主钩自重的 2/3——3. 66t，副钩还需试块重量15. 14t。3. 2. 2按照2. 1步骤进行动载试验。3. 3110% Gn 负荷试验3. 3. 1将试验荷重增加至110% Gn,即33t，除去平衡梁自重11. 2t及主钩自重的 2/3——3. 66t，副钩还需试块重量lit。3. 3. 2按照2. 1步骤进行动载试验。4. 一号小车副钩动载试验在二号小车副钩试验完毕后，直接将副钩回装到一号小车动滑轮上，试验程序与
二号小车一致。5、主起升机构钢丝绳更换1)试验完毕后，更换桥式起重机主钩钢丝绳。2)在更换钢丝绳过程中，应保证新钢丝绳与卷筒和滑轮上的绳槽相适应。3)新钢丝绳更换后，应将主钩起升至上极限，检查上极限一次限位和二次限位是 否满足要求，限位开关动作是否正常，否则应进行重新调整。试验例3太平湾电站桥式起重机试验正常需要试块(除去平衡梁重量30t) 282. 5吨，试验 工期4天。采用此试验方法后，实际需要25吨，减少257. 5吨，试验工期2天。长甸电站桥 式起重机试验正常需要试块(除去平衡梁重量11. 2t)238. 8吨，试验工期2天，运输2天。 采用此试验方法后，实际需要58吨，减少180. 8吨，试验工期1天。租用试块200元/吨 天，采用常规方法试验(1)租用试块费用太站150元/吨 天X 282. 5吨X6天=25. 425万元，运输 费2. 825万元，共计28. 25万元；长站150元/吨 天X 238. 8吨X 5天=17. 91万元，运 输费2. 388万元，共计20. 298万元。两站租用试块及其运输费共48. 548万元。(2)试验人工费120元/工日X20人X6天=1. 44万元上述费用总计49. 988万元。采用新试验方法，共发生费用(1)租用试块费用太站150元/吨 天X25吨X4天=1. 5万元，运输费0. 25 万元，共计1. 75万元；长站150元/吨 天X 58吨X 3天=2. 61万元，运输费0. 58万元， 共计3. 19万元。两站租用试块及其运输费共4. 94万元。(2)试验人工费120元/工日X20人X3天=0. 72万元
上述费用总计5. 66万元。采用新试验方法节约资金49. 988万元-5. 66万元=44. 328万元。
权利要求
一种桥式起重机载荷起升能力动载试验方法，其特征在于包括以下步骤通过改变起升机构滑轮组变比的方法进行动载试验，即根据试验总载荷大小确定使用滑轮组中滑轮的数量，通过计算滑轮每根钢丝绳的受力确定起升机构卷筒的受力，以此来确定最小试验载荷。
全文摘要
本发明涉及一种起重机设备试验方法，即桥式起重机载荷起升能力动载试验方法。包括以下步骤通过改变起升机构滑轮组变比的方法进行动载试验，即根据试验总载荷大小确定使用滑轮组中滑轮的数量，通过计算滑轮每根钢丝绳的受力确定起升机构卷筒的受力，以此来确定最小试验载荷。通过调整桥式起重机吊钩滑轮组的变比，减少了试验载荷重量，较大地提高了试验过程中的安全性，大大降低了试验人员的劳动强度，缩短了试验工期，减少了试验费用，取得了较大的经济效益和社会效益。
文档编号G01M99/00GK101886985SQ201010211259
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者陈立东, 陈立辉 申请人:太平湾发电厂