来源:河南双力起重机械集团有限公司 日期:2025-12-09
双主梁龙门吊的制造预拱(上拱)是主梁结构设计与制造的核心环节,其核心目的是通过预设向上拱起的弧度,抵消设备重载运行时的弹性下挠,同时避免小车运行 “爬坡” 或 “溜坡” 现象,保障作业平稳性与结构耐久性。这一过程需严格遵循 GB/T 14406《通用门式起重机》、GB/T 30561《起重机 刚性 桥式和门式起重机》等标准要求,结合跨度、工况与制造工艺形成全流程管控体系,确保预拱精度与设备运行需求精准匹配。

预拱设置的核心依据是跨度特性、工况等级与结构自重,需形成科学的参数适配体系。对于普通门式起重机,主梁跨中上拱度的设计值通常参考跨度的千分之零点九至千分之一点四,且最大拱度必须位于跨中十分之一跨度范围内,这一范围既能有效抵消额定载荷下的弹性挠度,又能避免拱度过大导致小车运行阻力增加。针对造船门式起重机等特殊重载设备,标准要求静载试验后跨中上拱度不小于跨度的千分之一,以应对频繁满负荷作业的需求。悬臂端需同步设置上翘度,通常为悬臂长度的千分之零点九至千分之一点四,确保吊载时悬臂端受力均衡。设计阶段还需考虑主梁自重的影响,预拱值需预留自重产生的挠度补偿量,使空载状态下的实际拱度更接近设计目标,同时结合工作级别调整:A7-A8 级高频重载设备需取预拱值上限,A1-A4 级间歇作业设备可适当降低,但不得低于跨度的千分之零点七。
预拱曲线的选型直接影响受力合理性,行业主流采用抛物线型曲线,其特点是跨中拱度最大、向两端平缓过渡,能与均布载荷下的主梁挠度曲线形成精准互补。相比折线或圆弧曲线,抛物线型预拱可使小车运行轨道的斜率变化均匀,避免局部应力集中,同时减少车轮轮缘与轨道的摩擦损耗。对于大跨度(超过 40 米)设备,还需在曲线设计中融入温度变形补偿系数,预留 3%-5% 的拱度余量,应对环境温度变化导致的结构伸缩影响。
制造过程的预拱控制需贯穿下料、组装、焊接、检测四大关键工序,形成闭环管理。下料阶段采用 “腹板预制拱度法”,通过数控切割设备在腹板上直接切割出预设拱度曲线,确保腹板与盖板组装后自然形成设计弧度,避免后期强制矫正产生的内应力。组装时需在专用平台上进行精准定位,通过千斤顶在跨中施加顶推力,将主梁顶升至设计拱度的 1.1-1.2 倍后进行点固焊接,利用焊接应力进一步巩固预拱形态。焊接工艺是预拱控制的核心,需采用对称焊接法,由两名或多名焊工同步对主梁四条纵向角缝施焊,先焊下盖板与腹板的焊缝,后焊上盖板与腹板的焊缝,通过控制焊接顺序抵消变形应力;对于大截面主梁,可采用分段焊接工艺,每段焊接长度不超过 3 米,避免局部过热导致拱度偏移。
检测与校准需分阶段实施,确保预拱精度持续达标。下料后通过激光测距仪核查腹板拱度曲线,偏差超过设计值 5% 时需重新切割;组装点固后采用拉线法检测跨中及四分点拱高,拉线选用直径 0.49-0.52mm 的高强度钢丝,施加标准拉力确保测量精准;焊接完成后需待主梁完全冷却至室温再进行最终检测,避免温度影响测量结果,静载试验后需再次复核,确保上拱度不低于设计值下限,且无永久变形。若出现预拱偏差,可采用针对性修正措施:拱度过小时通过千斤顶顶升跨中并补焊加强筋调整,拱度过大则采用局部加压法矫正,扭曲变形需通过温差矫正技术修复,所有修正作业需编制专项方案并经设计确认。
制造预拱的质量管控还需关注环境因素,焊接时环境温度需控制在 5℃以上,避免低温导致焊接应力增大;测量时需避开日照直射,防止主梁热胀冷缩影响拱度数值。同时建立完整的质量追溯档案,记录下料参数、焊接工艺、检测数据等关键信息,为后续设备运维提供依据。通过科学的参数设置、精准的工艺控制与严格的检测校准,双主梁龙门吊的制造预拱精度可控制在设计值的 ±3% 以内,确保设备在全生命周期内保持良好的结构稳定性与运行平顺性,为港口重载、钢厂高温等复杂场景提供可靠支撑。