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800t卷筒静平衡、动平衡控制方法

发布时间:2026-05-11丨浏览量:0

为了降低 800t 起升机构振动值至达标,允许小车底板下局部、卷筒支承加强,在小车架、起升 机构及部件的各自固有振动频率不可以改变的前提下,应抑制(新)800t 龙门吊卷筒振动能量;因 此,必须通过提高并保证新卷筒的加工和装配精度、静平衡及动平衡精度,特制定该方法(可研讨 改善)。

(加工、装配)高精度+(静平衡、动平衡)高平衡精度的(大直径、长尺寸)卷筒是降低起升 机构振动的关键。不要以为人字齿一定能解决振动问题,我们需要的是该尺寸、重量的卷筒及驱动 小齿轮(轴承座)振动值在 23rpm 转速及以下、现有小车安装条件下达标(振动速度<7.1mm/s 以下)。

知识点: 

A、平衡的定义:转动物体的质量中心位于转动轴线上,谓之平衡;但绝对的平衡只是理想状 态,常存在静不平衡量或动不平衡量。 静不平衡量(Mr)与偏心质量的半径成正比,静平衡试验最适用低速的盘式物体,不适用解决 长轴件的转动振动问题;动不平衡量(Mr2)与偏心质量的半径平方成正比,动平衡试验最适用高速 的盘式物体、长轴件。

B、动平衡试验的必要性:根据算法公式,两种平衡是独立的概念,两种处理措施不能相互替代 解决转动振动问题;静平衡好,可能动不平衡振动很大;对长卷筒而言,静平衡好不等于动平衡好, 目前,起重机卷筒制作上忽视动平衡试验(即不做动平衡),大线速度高的卷筒需要防止非同截面 偏心质量,在长度方向引发动不平衡的(“解偶”:静平衡可能是好的,但长度方向存在反相的振 动力偶)扭振,对发生过振动超标的场合,必须要进行动不平衡量的检测和“消除”。 动平衡机,通过检测振动幅度,就是要进行算法模型上的“解耦”确定动不平衡方位和量的问 题,适合解决批量动平衡试验,本次单件卷筒(不含大齿轮、制动盘的净重 29.3t)没有这么合适的 动平衡机进行试验。如何对大卷筒进行动不平衡量的确定,是一个课题。

C、振动能量:(功率)为 Mgh×n,全部用米制单位,为 W;比如,1kg 的动不平衡量的偏心 上升/下降的振动功率为 8.3 瓦,如果是(静平衡符合的)振动力偶,则振动功率为 16.5 瓦。动不平 衡量越大,振动越大,噪音越大。

D、钢材的软化点温度约为 440℃,退火会导致卷筒自重失圆。

800t卷筒静平衡、动平衡控制方法

1、适用范围

本基准适用于 800t 龙门吊(三段环焊)卷筒(制造过程管控)。

2、卷筒卷圆要点

2.1(8 月 1 日)材料准备;等分三段 80 厚 355(探伤)板切割下料。参考图:

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2.2 大型卷板机筒体成形。切割掉(纵缝)多余端板,卷板头部加热预弯,卷圆加工(目标曲率精 度:内径 Ø2070±1);三段卷筒圆纵焊缝错开 120°对位焊接。 

2.3 卷圆坡口倒角加工,放绳槽表面淬火收缩、端面加工余量约 2-4mm。卷筒端口内控最小偏心量加 工,便于腹板对位。(8 月 28 日)端板及轴焊接。

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2.4(8 月 30 日)控制卷筒分段的(车床导轨)胎架上对位,采取(350t 千斤顶)内控定位固定措 施(参见下图),全长达到同轴度 0.5mm 以内;按最小焊接变形的焊接工艺,预热 100-200℃以上, 选用低氢型焊材,埋弧焊进行卷筒段的焊接;后热或消氢处理(加热到 250-350℃,保温一定时间)。

2.5 磁粉或渗透探伤:检查焊缝及近表面区域裂纹。(9 月 7 日下午) 

2.6 粗加工的(外径余量)卷筒轴及腹板与卷筒内控端部焊接;三段卷筒内径筋板加强,控制退火 热变形。

注意:钢材的软化点温度约为 440℃,卷筒退火温度远高于软化点温度,应采取卷筒内径筋板加强; 同时,卷筒应垂直置于退火炉中位,方可进行退火。这两项措施,控制卷筒退火变形。(与热处理 厂研讨、确认到位,并提供照片备案)

800t卷筒静平衡、动平衡控制方法

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备注:实际内径比 Ø2070 小近 6mm,千斤顶圆度误差 0.5mm。

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3、(9 月 6 日)整体退火热处理:将卷筒缓慢(≤80℃/小时)加热到 580-610℃(热处理确认指标, 不得超过 620℃),保温 2 小时以上,炉冷至 300℃以下空冷(消除焊接残余应力、改善塑性和韧性 以及稳定加工尺寸)。

注意:水平进入退火炉时,槽形(内撑)多点外部支撑,卷筒圆度高的点朝上!

4、再次探伤确认正常后,准比机加工。

4.1 在(约 8 月 20 日-9 月 7 日)齿轮、制动盘、压板没有装配的情况,端板及轴焊接退火后,首次 上车加工前,9 月 18 日预先静平衡试验(参考图)。

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配套传动件(对人字齿的措施,待确认):

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4.2 粗加工轴:根据卷筒外圆跳动,以卷筒进行最小偏心量加工原则,对两端卷筒轴加工分别加工。

4.3 粗加工卷筒外圆(端面):互为基准原则,以轴定位,加工卷筒外圆。

注意:(9 月 8 日-10 日)按卷筒长度方向每段卷筒环 500-600mm 段,记录圆周 8 等分辐条对应圆周 相位角度的(MIN-MAX)跳动量(参见附表:GW-S-QZ-W243-1),作为静不平衡量分段平衡(相位角 度、平衡克重)的参考依据;长度方向分段静平衡,即动平衡精度高的前提(现状没有这么大的动

平衡试验机)。

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4.4(9 月 14 日-22 日)加工过程,注意复测、打表确认顶针力是否影响“旋转中心”,全长截面圆 跳动量不得超过 0.05mm;否则,顶紧力调整。按互为基准的原则,通过卷筒两端法兰外圆基准的变 化,修正卷筒内平衡铁板数量、规格和位置,参见下表。

800t卷筒静平衡、动平衡控制方法

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5、绳槽加工后,表淬绳槽(9m/h);监测硬度值是否在规定的 HB300±20 区间;表面磁粉探伤。

6、卷筒上零件装配后,上 V 型支承试验台,卷筒整体静平衡。 

注意:同截面圆周先对称平衡掉钢丝绳压板,再整体静平衡试验。

7、卷筒总成上车床,动平衡试验(23rpm),振动仪测试不超过目标值(4mm/s)。

8、其它:小齿轮+轴承+联轴器,做静平衡。