莱钢科技 ２００９年ｌ２月 炼钢厂行车金属结构裂纹原因分析及处理 贾从杰 杜守虎 刘 涛 丁洪周 王晔霞 （炼钢厂） 摘要：针对炼钢厂连铸主跨５２ 、５３ 、５４ 行车（７５／２０ ｔ），大车桥架两端梁侧面及下盖板处均 出现不同程度裂纹的状况，通过对三部行车大车桥架进行更新并升级改造，消除了设备重大安 全隐患，提高了行车运行能力，取得了良好的社会与经济效益。 关键词：行车 裂纹隐患升级 ０前言 炼钢厂连铸主跨５２ 、５３ 、５４ 行车（７５／２０ ｔ）， 主要负责１ ～３ 连铸机的钢水供应任务。由于１ ～３ 转炉挖潜及４ 转炉出钢量的增加，工作频率较 高，使用年限较长，加之长期处于高温高热的工作环 图２改造后车轮中心线与销轴中心线距为６００ ｍｍ。 境，大车桥架两端梁侧面及下盖板处均频繁出现裂 形成完整的箱体。抗弯能力增加５５．７％ 纹，最大裂纹长度达１１６ ｍｍ，严重制约炼钢厂正常 １．１主要原因 生产，经特检站检验已达到报废标准。 １．１．１一主梁强度疲劳、老化 为此，通过与行车生产厂家对上述问题进行 ５２ 、５３ 、５４ 行车于１９９３年上线，在线作业ｌ６ 研究分析，决定对炼钢厂三部行车大车桥架进行 年，由于长时问频繁运行，主梁、端梁老化严重，端梁 更新改造，实现金属结构优化和７５ ｔ改８５ ｔ的升 腹板不断受到交变应力的作用，导致材料疲劳、各项 级方案。通过改造，行车金属结构强度得到提 性能下降，是导致端梁产生裂纹的主要原因。 高，安全隐患彻底消除，取得了良好的社会与经济 １．１．２两端梁之间的连接销轴孔位置不合理 效益。 平衡端梁与中间端梁的连接销轴孔在内侧车轮 轴线的正上方，使得平衡端梁腹板受力截面相对减 １ 原因分析 小，当行车重载情况下，平衡端梁上盖板受压，此处 针对金属结构频繁出现裂纹的情况，联系国内 由于侧面腹板受力面积减小，导致腹板出现鼓肚，从 行车生产设计资深专家，对上述现状进行研究分析， 而使端梁出现裂纹。 主要原囚见图１，端梁改造后见图２。 １．１．３ 两端梁之间连接处箱型结构不完整 【＝Ｉ１于考虑到平衡端梁与中间端梁连接时的定位 问题，生产厂家设计该车时，未能使内侧车轮上侧盖 板延伸至车轮受力点以外，而采用分段焊接的方式， 内侧车轮上方端梁处没有形成整体式箱型结构，从 而大大减弱了此处端梁卜盖板的承载能力，而使作 用力转移到端梁腹板上，导致腹板出现裂纹。 图１ 改造前车轮中心线与销轴中心线距为１００ ｍｍ， １．１．４超设计要求使用 削弱了此区域箱体的强度 此行车原设计能力为７５ ｔ，２００３年因挖潜改造 对小车吊装能力已进行升级，现吊装能力为８５ ｔ；因 作者简介：贾从杰（１９８１一），男，２００６年７月毕业于青岛科技大学机 此，大车机构的满负荷使用，也是产生端梁裂纹的主 械工程及自动化专业。助理¨ｆ：稃师，主要从事炼钢设备管理ｊ二作。 要原因之一。 ７３ 贾从杰，等：炼钢厂行车金属结构裂纹原因分析及处理 表１承载物品参考数据 第６期（总第１４４期） 重新调整桥架。 改造后裂纹处的受力计算如下： ｙ一一 墨 Ａ 备注：钢水、铁水重量内均包含２ ｔ左右包壳附着物。 一一 ± ！ ！ 箜 ± ！ ！堕 １２ｘ６００＋２×１０ ｘ８７４＋２×１８×１８５ ４６２ ｍｍ １．２次要原因——高温烘烤 钢包吊运过程中，钢包包口离主梁下盖板距离 ＝仅为１．５ ｉｎ，长期的高温烘烤导致主梁下盖板强度 减小、主梁下挠；因此，现场工作环境温度较高，是产 生裂纹的次要原因。 ｙ２＝４４２ ｍｍ 惯性矩： Ｉｘ＝／ｘｉ＋ｚ 根据目前行车端梁裂纹的实际情况，若对端梁 不予处理将给生产带来严重影响及安全隐患，如果 计划对端梁进行处理，限于炼钢厂快节奏的生产情 况，无法在线实施端梁更换。 ：…ｌ２ ４－ｌ２ ４－鲁 ＩＩ２ ’ －４ ６００×１Ｘ ‘２： ． Ｉ ×（８９８—４６２） ＋２×１０×８７４×（４５５—４６２） ＋２×１８５×１８ ×（４６２—９） ＝３．８５ ｘ １０ 综合上述的鉴定情况，并考虑到厂房梁柱还具 有一定的升级空间，经过厂机动计量科、行车专业厂 家及行车车间的多次交流，决定对此三部行车进行 升级改造。 抗弯模量： Ｗｘ ｍｍ ： ： — ：８．７１ ｘｌ０ ｍｍ３ 儿ｘ ｕ ｍ仇 ・改造前受力分析： 形心： ∑Ａ ２改造方案 经与行车专业生产厂家进行技术交流，对行车 一 丁一 兰 ± ！ 堡± 堕 ！ ２×１１６×ｌ２＋２×１０×８７４＋２×１８５×１８ 桥架结构的进行处理。 ２．１桥架更新 材质升级、吨位升级 ＝３９０．５ ａｍ ５１３．５ ｍｍ 由于使用年限较长并且对５２ 、５３ 、５４ 行车端 梁进行多次焊补处理，端梁腹板已经疲劳，强度大大 减弱，又通过对行车实际起重量的计算，长期工作在 满负荷状态。为改变目前现状，需重新制作大车桥 ＝惯性矩： ， ２×１１６×１２ ———— 一＋———— ———一＋————．ｉ ———一＋ｚ× ２×１０×８７４ ２×１８５×１８ 架，材质由Ｑ２３５改为１６Ｍｎ，额定起重量由７５ ｔ升 级到８５ ｔ；新设计行车重量在原车基础上增加不得 超过８ ｔ（原车桥架重３６．３２ ｔ，大车运行机构重 １０．３０６ ｔ）。 １１６×１２×（８９８—３９０．５） ＋２×１８５ ｘ １８×（３９０．５—９） ：２．８７２×ｌ０ ｍ 抗弯模量： ＝ ＝ －５．５９３ ｘ１０６ ｍｍ３ ２．２对端梁结构的受力分布进行优化 平衡端梁与中间端梁的连接仍采用销轴连接方 比较改造前后的抗弯模量： △ ＝式，保证小车轨距４ ４００ ｍｍ不变，大车车轮轮压均 布；并将中间端梁缩短，平衡端梁内侧延长，销轴孔 ｌ 【ｘｌ０。％－ｓｓ．７％ 远离车轮受力点，使其同侧大车车轮实现等轮距分 布，这样将大大加强平衡端梁的强度，避免裂纹的出 现。 根据应力 ＝ 可知，当Ｍ－ｆｉＺＨ，ｔ，ｗ增大时， 相应减小，由于改造后的受力截面抗弯模量ｗ增 加５５．７％，故应力相应减小５５．７％。 ２．３对端梁的箱形结构进行完善 改变平衡端梁与中间端梁的定位尺寸，将内侧 经过实践证明，上述改造措施极大改善了平衡 梁的受力，提高了行车的使用寿命，减小了维修工 作量。 （下转第７７页） 车轮上方的盖板延长，与腹板形成整体箱型结构，避 免端梁腹板受力过大。另外，在铰轴处设置耐磨套， 通过轴与套的配合公差，保证在耐磨套更换后，无需 ７４ 莱钢科技 ２００９年１２月 安全问题对全局网络造成的影响。 复程度依赖于数据备份方案。数据备份的目的在于 ２．４病毒防治 尽可能快地全盘恢复运行计算机系统所需的数据和 相对于单机病毒的防护来说，网络病毒的防治 系统信息。根据系统安全需求可选择的备份机制 具有更大的难度，网络病毒防治应与网络管理紧密 有：实时高速度、大容量自动的数据存储、备份与恢 结合。网络防病毒最大的特点在于网络的管理功 复；定期的数据存储、备份与恢复；对系统设备的备 能，如果没有管理功能，很难完成网络防毒的任务。 份。备份不仅在网络系统硬件故障或人为失误时起 只有管理与防范相结合，才能保证系统正常运行。 到保护作用，也在入侵者非授权访问或对网络攻击 计算机病毒的预防在于完善操作系统和应用软件的 及破坏数据完整性时起到保护作用，同时也是系统 安全机制。在网络环境下，病毒传播扩散快，仅用单 灾难恢复的前提之一。 机防杀病毒产品已经难以清除网络病毒，必须有适 用于局域网、广域网的全方位防杀病毒产品。为实 ３ 结语 现计算机病毒的防治，可在办公自动化网络系统上 随着莱钢企业各部门之间、企业和企业之间、国 安装网络病毒防治服务器，并在内部网络服务器上 际间信息交流的日益频繁，办公自动化网络的安全 安装网络病毒防治软件，在单机上安装单机环境的 问题已经提到重要的议事日程上来，借助Ｉｎｔｅｒｕｅｔ／ 反病毒软件。安装网络病毒防治服务器的目标是以 Ｉｎｔｒａｎｅｔ方式的办公自动化系统，可以方便地与网上 实时作业方式扫描所有进出网络的文件。本地网络 的各种应用系统连接，凭借网络安全管理平台，不仅 与其它网络间的数据交换、本地网络工作站与服务 保证了莱钢企业局域网大环境的安全，同刚。也为办 器问的数据交换、本地网络各工作站之间的数据交 公自动化系统终端设备提供了“健康检查”的措施， 换都要经过网络病毒防治服务器的检测与过滤，这 使莱钢企业职工应用办公自动化系统的每台终端设 样就保证了网络病毒的实时查杀与防治。 备都可以保持健康、安全，也不会把可能存在的病毒 ２．５数据恢复 “传染”别人。 办公自动化系统数据遭到破坏之后，其数据恢 特邀编辑：张继春 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｏｆｉｆｃｅ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｌｉ Ｘｉｎ （Ｔｈｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｄｅｐｔ．） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｌａｉｇａｎｇ ＬＡＮ，ｃｏｍｍｏｎ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ Ｌａｉｇａｎｇ ｏｆｆｉｃｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｗｉｔｈ ｓａｆｅｔｙ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ａｄｖａｎｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｆｆｉｃｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ；ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｖｉｒｕｓ；ｈａｃｋｅｒ （上接第７４页） 行车带病作业及长期满负荷运行的安全隐患，具有 ２．４其它设计按国家相关标准 良好的安全、社会效益。 ３应用效果 的安 厂 １）该车改造后，可从行车的安全本质化上解决 特邀编辑：李慎霞 Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃａｕｓｅｓ ｏｆ Ｃｒａｃｋｓ ｉｎ Ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ Ｃｒａｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｔ ｔｈｅ Ｓｔｅｅｌｗｏｒｋｓ Ｊｉａ Ｃｏｎｇｊｉｅ Ｄｕ Ｓｈｏｕｈｕ Ｌｉｕ Ｔａｏ Ｄｉｎｇ Ｈｏｎｇｚｈｏｕ Ｗａｎｇ Ｙｅｘｉａ （Ｔｈｅ Ｓｔｅｅｌｗｏｒｋｓ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｃｒａｃｋｓ ｉｎ ｖａｒｙｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅｓ ａｔ ｔｈｅ ｓｉｄｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｎｅ ｂｒｉｄｇｅ ｔｗｏ ｅｎｄｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｃｏｖｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃａｓｔｉｎｇ ｍａｉｎ ｓｐａｎ ｆｏｒ ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ ｃｒａｎｅｓ＃５２，＃５３ ａｎｄ＃５４（７５／２０ｔ），ｔｈｅ ・ｔｈｒｅｅ—ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ－ｃｒａｎｅ ｂｒｉｄｇｅ ｗａｓ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｆｒｏｍ ７５ｔ ｔｏ ８５ｔ，ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ ｍａｊｏｒ ｓａｆｅｔｙ ｒｉｓｋｓ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｏｐ— ｅｒａｔｉｏｎａｌ ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｒａｎｅｓ，ａｃｈｉｅｖｉｎｇ ｇｏｏｄ ｓｏｃｉａｌ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｒａｖｅｌｉｎｇ ｃｒａｎｅ；ｃｒａｃｋ；ｈｉｄｄｅｎ ｐｅｒｉｌ；ｕｐｇｒａｄｅ ７７
