摘要：本文主要对轮胎吊大车平衡梁开裂成因及防控进行了探讨研究。文章在分析轮胎吊大车平衡梁开裂成因的基础上，探讨提出相应的防控措施。
关键词：轮胎吊大车；平衡梁；开裂；防控
引言
由于我国港口建设速度的日益加快，港口的吞吐量不断增加，因此港口的大型机械设备也实现进一步高效地利用，从而有力地推动了港口地发展。在现如今我国港口经常使用的机械设备里面，轮胎吊大车是较为常见的。从实际使用情况来看，轮胎吊大车经常会发生平衡梁开裂的现象，不仅对其正常使用带来影响，而且还容易引发安全隐患。所以说在现如今港口建设与发展的进程中，务必应该高度重视轮胎吊大车平衡梁的开裂问题，探讨原因所在并有效地加强防控。
一、轮胎吊大车平衡梁开裂的成因
（一）设计原因
第一，设计选材缺乏合理性。轮胎吊大车平衡梁发生开裂，很大一部分因素都是因为整张钢板的安装方式与销轴连接方式的设计缺乏合理性。还有其结构中钢板或者构件的厚度等参数发生改变，也极易造成开裂。从本质上来讲，这是因为平衡梁在设计过程中的材料选择缺乏合理性。第二，平衡梁的强度不够。平衡梁的性能与强度，能够对其使用效率与质量产生直接的影响，如果平衡梁钢结构缺乏足够的强度，便会使其结构整体不会均匀地受力，焊接位置的应力又过高，在使用的时候便会容易发生焊缝断裂或者是开裂的现象，最终导致平衡梁开裂。
（二）使用原因
轮胎吊大车在使用的时候，假如缺乏合理的使用环境，或者是具体操作不够规范，也极易引发平衡梁开裂。第一，轮胎吊大车跑道梁不正常。通常而言，轮胎吊大车在使用的时候，跑道梁和平衡梁存在较大的联系，假如轮胎吊大车行驶在平地或者是规定的坡度范围之内，就算是发生急停故障也可以有效进行缓冲，然而假如其行驶的方向有较大的上坡度或者是不太平整的地面，在平衡梁保持不变的时候，平衡梁下面的两块焊接机械等板块，会一直接触甚至是撞击平衡梁，当这种接触和撞击没有办法被缓冲的话，时间一长便会造成接触和撞击的位置产生裂纹。如图1所示：
图1：轮胎吊大车平衡梁图示
第二，电机速度控制缺乏合理性。轮胎吊大车的内部控制系统十分复杂，影响机构运行的因素有很多。在轮胎吊大车运行的时候，假如电机采取的是开环式的控制手段，电流、电压便会对电机的转子运转速度产生影响，它反应的速度便会非常慢，这边会导致轮胎吊大车在行驶的时候，极易受到风速、地形等的影响，从而发生较为强烈的振动与扭摆。同时在此种开关控制系统之下，如果发生故障，它响应以及反应的速度便会非常慢。第三，变频器与大车参数不够合理。大车电机在启动的时候，它具体的转矩会产生变化，同时大车变频器的加速时间又会被其速度变化带来较大程度的影响，从而其支腿受力状况也会受到影响，导致大车在启动以及停止的时候，减速时间太短，造成大车的行走机械结构容易受到一定程度的冲击，时间一长就会使得平衡梁出现开裂。第四，大车纠偏给定值不够合理。现如今有些轮胎吊大车在使用的时候，通过和起升共用变频器的手段予以驱动，借助调整单侧大车附加给定来对纠偏进行调整，如此的单侧调整手段，导致速度极易影响到纠偏值的大小，当大车正常行驶的时候，因为纠偏所导致的晃动，一定程度上冲击着平衡梁。
二、轮胎吊大车平衡梁开裂的防控措施探讨
（一）对平衡梁的设计进行优化
第一，合理地开展选材与设计。应该不断优化轮胎吊大车平衡梁的选材与设计，对平衡梁的参数作出较为合理地调整，对钢板的安装方式以及销轴连接的方式进行优化，同时对钢板与构件的具体参数进行合理地控制。在设计的时候，要从诸多材料里面择优选出质量以及性能最能够满足使用要求的材料，务必要确保平衡梁的各项参数能够满足使用方面的要求。第二，提升平衡梁钢结构的强度。平衡梁的质量在很大程度上取决于它钢结构的强度，因此为了增强平衡梁的性能，可以借助提高平衡梁钢结构的强度以及对其实施升级加固的手段。具体来讲可以依靠增加平衡梁钢扣圆管的壁厚和采取焊缝包角的手段，强化对焊接处位置的应力释放，进而有效提升平衡梁钢结构的焊接性、可塑性以及强度。此外在这个基础上，还应该在平衡梁钢构的外面，使用分布均匀的肋板电焊实施加固升级。
（二）对设备的使用进行优化
第一，将跑道梁不正常的状态予以消除。大车使用时候的路面状况和大车行驶时候的平衡梁机械挡块，极易导致平衡梁开裂，为此为避免此种问题的发生，应该将消除跑道梁的不正常状态。在轮胎吊大车使用的过程中，应该首先考察一下周边的使用环境，防止出现在较大的台阶或者坡度上面行驶的现象，同时还应该安排相应的维修工作人员，全面、经常地检查平衡梁上面机械挡块的受撞击状况。第二，开展电机速度的闭环控制。当轮胎吊大车行驶的时候，假如使用闭环控制的手段对电机速度实施控制，便可以在很大程度上增加大车行驶的时间，有效提升它的速度、精度以及机械构件的响应速度，确保它处于平稳运行的状态。闭环控制系统在具体应用的时候，可以对编码器予以解除，对转子的速度以及位置直接进行测量，因此其实际运行也更为平稳，制动器也可以处于正常工作状态。第三，对变频器以及大车参数进行合理地调整。当启动轮胎吊大车的瞬间，转矩会增加，当启动以后，转矩会以一个恒定的速度来转动，因此在整个启动的进程中，因为电机的转矩增大，肯定会对支腿产生比较大的推力，从而对其他有关结构产生影响，显然也会影响到平衡梁。因此应该适度地增加大车变频器的加速时间，确保支腿在较短的时间里面不会过度地承受推力，其不管是启动，还是停止，花费的时间便会增加，如此一来有关机械构件就不会对平衡梁产生非常大的冲击。所以说大车在实际运行的时候，应该按照其实际的波形图，将加减速的时间设定好，尽可能地使加速以及减速所花费的时间增加。此外，大车在使用的时候，其他构件因素也会对变频器的参数产生影响，导致变频器的参数实际应用效果出现偏差。所以在调整大车的变频器参数的过程中，应该对大车的实际使用状况和其它构件的实际运行状况进行全方位、综合性地考量，确保电机在启动以及制动的时候，速度可以较为平缓地发生变化。第四，对大车纠偏给定值进行调整。采用大车的单侧纠偏给定值调整手段，其实际的纠偏效果极易受到车速的直接影响，从而引发转矩突变现象，导致产生车辆晃动现象。因此，应该适时地更改纠偏给定程序，对线斜率进行持续调整，从而确保大车的纠偏性能在很大程度上得以优化，保证大车能够始终处于平稳运行的状态。
参考文献：
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［2］彭晓光.集装箱装卸桥大车平衡梁裂纹产生原因及解决方法［J］.集装箱化.2017年第5期
［3］曾鹏.起重机大车平衡梁裂纹有限元分析与修复处理［J］.建设机械技术与管理.2014年第10期
论文作者:李振翔
论文发表刊物:《科技新时代》2019年5期
论文发表时间:2019/7/25
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