钢结构材料专题综述

专 题 综 述

桁架臂式履带起重机钢结构材料选用与使用保养 作者：李天天

年级班级：机设1202班

摘要：钢结构是建筑机械中的重要组成部分，对于实现相应的功能有重要作用。在建筑机械执行部件运用较多，例如塔式起重机的塔身以及臂架，桁架臂式履带起重机的起重臂架等部件。在重量上，目前钢结构的自重占建筑机械总重的50%—70%。所以合理的选用材料对于降低钢材用量，减轻自重，改善自重，提高机械工作性能有重要作用。另外通过定期的保养，对于提高使用寿命，提高工作效率有很大帮助。本文主要通过桁架臂式履带起重机的功能和主要结构，起重臂架钢结构的工作特点，钢结构的常用材料，钢结构常用材料对化学成分的要求，钢结构使用时应注意的问题和钢结构的表面涂覆处理的理由，表面涂覆方法和特点，履带起重机的履带良好耐磨性的实现手段等方面进行综述，以实现对建筑机械钢结构的基础知识了解和掌握。 关键词：钢结构 起重臂架 材料

引言：现代化建筑工程的施工，要求广泛的采用各种类型的建筑机械，施工机械直接影响到工程质量和工程速度，对克服公害，扩大施工范围，降低工程成本和减轻劳动强度也有重要作用。钢结构作为建筑机械的重要部分，发挥不可替代的重要作用，钢结构在受力性能、社会经济和环保效益等方面具有显著优势，能够进一步提高结构的安全性和可靠性。因此研究建筑机械钢结构有重要意义，本文以桁架臂

式履带起重机钢结构为例子进行综述，为该领域的相关应用提供参考。

1. 桁架臂式履带起重机的功能和主要结构

桁架臂式履带起重机是将起重作业部分安装在履带底盘上，行走依靠履带装置的流动式起重机。它可以进行起重，短距离运输，装卸和安装等作业，该类型起重机具有起重能力强，接地比压小，稳定性高等优点，在市政，电力，桥梁，石油化工，水利水电等建设领域有广泛应用。

桁架臂式履带起重机由动力装置，工作机构，以及动臂，转台，底盘等组成。动臂为多节组装桁架结构，调整节数后可改变长度，其下端铰装于转台前部，顶端用变幅钢丝绳滑轮组悬挂支承，可改变其倾角。也有在动臂顶端加装副臂的，副臂与动臂成一定夹角。起升机构有主、副两卷扬系统，主卷扬系统用于动臂吊重，副卷扬系统用于副臂吊重。转台通过回转支承装在底盘上，可将转台上的全部重量传递给底盘，其上装有动力装置、传动系统、卷扬机、操纵机构、配重和机棚等。动力装置通过回转机构可使转台作360°回转。回转支承由上、下滚盘和其间的滚动件组成，可将转台上的全部重量传递给底盘，并保证转台的自由转动。底盘包括行走机构和行走装置：前者使起重机作前后行走和左右转弯；后者由履带架、驱动轮、导向轮、支重轮、托链轮和履带轮等组成。动力装置通过垂直轴、水平轴和链条传动使驱动轮旋转，从而带动导向轮和支重轮，使整机沿履带滚动而行走。

2. 桁架臂式履带起重机钢结构的工作特点

桁架臂式履带起重机钢结构主要在臂架部分，本文主要讨论臂架钢结构。起重机钢结构的工作繁重，环境差，荷载复杂。履带式起重机笨重，机动性差，对地比压小，多用于工作荷载大的场合。所对一般情况下使用中小型轮胎式起重机。只有在起重量大，中小型起重机不适用的条件下采用履带式起重机。工作环境差，多在露天的条件工作。最后是荷载复杂，除了结构自重外，还有起重机的起升荷载，在变速运动时由结构自重或者货物重引起的惯性荷载及由于车轮冲击引起的冲击荷载等基本荷载，由风荷载等附加荷载，最后是运输及安装荷载等特殊荷载。

3. 桁架臂式履带起重机钢结构的常用材料

钢材的选用在起重臂架钢结构设计中是重要的一环，选择的目的是保证安全可靠和做到经济合理。选择钢材时要考虑诸多因素—结构的重要性，载荷情况，连接方法，结构所处的温度和环境。起重机臂架钢结构用于起吊重物，起承载的作用，可见其重要性。在承受荷载方面，除了自重外，还有工作荷载，惯性荷载及冲击荷载等基本荷载，由风荷载等附加荷载，最后是运输及安装荷载等特殊荷载。臂架钢结构多用焊接的方法连接，焊接结构对材质要求严格例如，在化学成分方面，焊接结构必须严格控制碳，硫，磷等的极限含量。最后钢结构一般在露天下工作，容易产生实效，有害介质作用的钢材容易腐蚀，疲劳，断裂。综上所述，我们常选择低合金高强度结构钢作为材料，以满足各方面的要求。

4. 起重机钢结构常用材料对化学成分的要求

起重机钢结构的工作条件要求所选钢材要有高强度，足够的塑性，韧性，良好的焊接性和冷，热塑性加工性能。对于化学成分要求低碳，以满足塑性和韧性，焊接性和冷塑性加工性能的要求。低合金，主加合金元素为锰，锰可固溶于铁素体中，使钢的强度，硬度提高。另外应严格控制硫，磷的含量，由于硫，磷均增加了钢的脆性，为有害元素，需要严格控制其含量。

5. 起重机钢结构在使用时应注意的问题

钢结构是起重机的重要组成部分，对于实现相应的功能有重要作用。在使用时我们应该注意相关问题，以达到安全生产，提高生产效率的目的。

（1）不要在主要结构上加焊零件，避免造成机械损伤，不要悬挂无关重物，不超载。

（2）应定期对钢结构进行检查，主要检查锈蚀，以及影响钢结构正常工作的各种缺陷。

（3）在环境恶劣的作业条件下，例如起大风，闪电等情况，应立即停止作业，保证生命财产安全。

（4）严格遵守操作规程，行动荷载操作时不任意加速，以减少冲击荷载。

6. 起重机钢结构的表面涂覆处理的理由、表面涂覆方法和特点

腐蚀在世界各国、各行各业造成过重大损失，钢铁桥梁突然断塌、混凝土工程出现渗漏溶蚀、裂缝、钢筋断裂、输电塔杆倒塌，水轮机

叶轮出现空泡腐蚀、腐蚀损伤以至有的电厂突然停电，引起用电工厂成片停产。2003 年我国工业和自然环境腐蚀问题调查结果表明，我国的年腐蚀损失为5 千亿元，占国民生产总值的5 % 。 服饰问题也存在起重机钢结构。起重机钢结构表面涂覆对延长起重机使用寿命有重要意义，因此讨论起重机钢结构表面涂覆有重要实际意义。起重机钢结构表面涂覆主要涉及防腐蚀方面，因此本文主要讨论起重机钢结构的防腐涂覆。表面涂覆的方法与方法主要在于前期的表面处理以及涂覆方法和涂覆程序。根据钢结构工件的表面腐蚀程度，我们会选择不同的表面处理方法。根据工件表面的腐蚀程度高低，相应的选择彻底的手工与动力机械除锈，非常彻底的手工与动力机械除锈，轻度的喷射或者抛射除锈，彻底的喷射或者抛射除锈，非常彻底的喷射或者抛射除锈。然后根据相关要求进行涂覆作业。需要注意的是钢结构要获得很好的保护，关键是表面处理的程度，只有良好的表面处理，涂覆上去的涂料才能发挥其效用，所以必须认识到表面处理的重要性。

7. 履带起重机的履带良好耐磨性的实现手段。

（1）改善铸造质量。金属材料的磨损问题除了受外部条件的影响，同时也收内在条件的影响，如化学成分，冶金质量等。所以提高履带的耐磨性，可以控制和提高材料的冶金和浇注质量，使材料的化学不均匀性，疏松，孔隙等缺陷得到改善。

（2）采用合理的热处理工艺，改善材料的显微组织。材料的显微组织对耐磨性有着十分重要的影响。而预备热处理和最终热处理对显微组织影响巨大。于是我们可以通过采用合理的热处理工艺，得到具

有良好的耐磨性显微组织。例如我们可以采用表面淬火将工件快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，使表面层得到较深的高硬度的硬化层。

（3）现代化工业的发展，推动的耐磨磨材料的发展。我们可以在通过在履带的表面涂上一层耐磨材料以达到提高履带耐磨性的目的。

参考文献

1. 黄会荣，建筑机械钢结构，中国建材出版社，

2. 顾迪民，工程起重机，北京：中国建筑工业出版社，

3. 王章忠，机械工程材料，机械工业出版社，

4. 陈玮璋，起重机械钢结构，机械工业出版社，

2006 2001 1983 1989