大型桥式铸造起重机桥架结构及联轴器磨损检测技术研究
一、桥架结构设计与检测技术
- 桥架结构设计要点
- 桥架通常由主梁、端梁及支撑结构组成，需满足铸造起重机的高载荷需求。例如，八梁桥式铸造起重机采用多梁框架结构，通过有限元分析优化载荷分布，确保主梁在高温熔融金属吊运时的抗弯、抗扭能力。
- 材料选择方面，主梁多采用Q345B/Q345D高强度钢材，通过预应力技术增强刚度，防止长期重载导致的下挠变形。
- 桥架结构检测技术
- 无损检测：采用超声波（UT）检测焊缝内部缺陷，磁粉检测（MT）检查表面裂纹，射线检测（RT）验证关键部位焊接质量。
- 动态监测：通过振动传感器采集桥架运行时的加速度信号，结合频响函数分析，识别局部刚度退化或裂纹扩展。
- 有限元模型修正：基于实测模态参数修正初始有限元模型，模拟损伤对结构刚度的影响，量化剩余承载能力。
二、联轴器磨损检测技术
- 磨损机理与检测难点
- 联轴器（如齿轮联轴器、弹性柱销联轴器）在频繁启停和冲击载荷下易发生齿面磨损、键槽松动或弹性元件老化。铸造起重机的高温、粉尘环境会加速磨损。
- 传统检测依赖目视检查和间隙测量，难以实时监测微观磨损，需结合智能传感技术。
- 先进检测方法
- 振动与声发射监测：安装加速度传感器和声发射探头，分析联轴器运行时的异常频谱，识别早期磨损或松动。
- 油液分析：通过润滑油中铁磁性颗粒的成分与浓度变化，判断齿轮磨损程度。
- 红外热成像：检测联轴器局部过热区域，辅助判断润滑失效或轴承损坏。
- 维护策略
- 定期拆解检查键槽配合间隙（主动轴间隙≤0.03mm，从动轴≤0.05mm），超限时更换。
- 采用合成石墨钙基润滑脂（SYA1405-65）定期润滑，减少摩擦磨损。
三、未来研究方向
- 智能化监测系统：集成传感器网络与机器学习算法，实现桥架结构与联轴器的实时健康评估。
- 材料优化：研发耐高温、抗疲劳的复合材料，延长关键部件寿命。
- 数字孪生技术：构建起重机虚拟模型，模拟不同工况下的结构响应，优化维护周期。
