河南省盛华重型起重机有限公司 2025-10-27
冶金专用桥式起重机长期在重载频繁、冲击剧烈的工况下运行，钢水包吊运的突发载荷、废钢抓取的碰撞冲击及高频次作业产生的累积疲劳，均可能导致结构失效或部件损坏。抗冲击与疲劳设计作为设备安全运行的核心保障，当前已形成以材料选型为基础、结构优化为核心、防护装置为补充的成熟体系，深度适配转炉跨、加料跨等不同冶金场景的严苛需求。
抗冲击设计聚焦 “载荷缓冲与结构承载” 双重目标，形成多维度防护方案。材料选用上，主梁、吊具横梁等核心承载结构普遍采用 Q690 高强度低合金结构钢，经调质处理后屈服强度可达 690MPa 以上，在承受瞬时冲击时不易发生塑性变形。针对起升机构的冲击载荷，主流设计采用双电机驱动与双制动器冗余配置，当单台电机突发故障时，另一台可短时承担全部载荷，制动器则通过双重制动保障载荷稳定，避免溜钩冲击。轨道端部与大车运行机构的防撞防护尤为关键，普遍安装 JHQ-C 系列聚氨酯缓冲器，其蜂窝状内部结构能吸收 90% 以上的冲击能量，在 - 40℃至 100℃环境下仍可保持稳定弹性，单次冲击后形变恢复时间不超过 3 秒，有效避免起重机脱轨碰撞造成的结构损伤。
疲劳设计以 “应力分散与寿命延长” 为核心，严格遵循规范标准与实践经验。材料选择注重疲劳性能，吊钩、滑轮等易损部件采用 42CrMo 合金结构钢，经表面淬火处理后疲劳极限提升至 400MPa 以上，显著降低高频作业下的磨损与开裂风险。结构优化重点消除应力集中，主梁采用箱型截面并增设加强筋板，焊缝采用 T 型接头与圆弧过渡设计，按 GB/T 3811-2008 标准要求进行 100% 超声探伤，确保焊缝疲劳强度达到 Ⅰ 级标准。起升机构的钢丝绳系统通过平衡臂设计实现受力均匀，即使单根钢丝绳突发破断，其余钢丝绳仍可支承载荷，避免载荷偏移引发的附加疲劳。
不同冶金场景的设计适配呈现显著差异化特征。转炉跨的铸造起重机因需频繁吊运钢水包，抗冲击设计侧重重载缓冲，除双驱动机构外，还在吊钩与横梁间增设吊叉结构，防止大车制动时吊钩承受侧向冲击载荷。加料跨起重机针对废钢抓取的碰撞冲击，在抓斗刃口加装耐磨衬板，同时通过起升机构的变频调速实现软启停，将冲击载荷峰值降低 40% 以上。对于作业频次极高的板坯库起重机，疲劳防护重点在于车轮与轨道的配合优化，车轮采用淬硬处理，轨道铺设时严格控制平度误差，减少运行中的振动疲劳。
实际应用中，多维度设计方案成效显著：某炼钢厂 400 吨铸造起重机通过 Q690 主梁与聚氨酯缓冲器的组合设计，在日均 200 余次钢水吊运中连续运行三年无结构损伤；中小型冶金企业采用的双制动器起升机构，将冲击导致的故障停机时间减少 70%。从材料的疲劳性能优化到结构的冲击缓冲设计，抗冲击与疲劳技术始终围绕冶金工况的核心需求，成为保障设备长周期稳定运行的关键支撑。