大中型地磅基礎(chǔ)故障分析
大中型地磅基礎(chǔ)的維護(hù)是地磅維護(hù)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。介紹了大中型地磅基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式和安裝要 求,重點(diǎn)從大中型地磅的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力及運(yùn)行情況來(lái)分析地磅基礎(chǔ)損傷的原因,并提出了修復(fù)的方法及防范措 施。通過(guò)故障的分析和經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié),強(qiáng)化了地磅基礎(chǔ)的維護(hù)工作。
0.前言
地磅是利用作用于物體上的重力等各種稱(chēng)量 原理,確定物體的質(zhì)量或作為質(zhì)量函數(shù)的基礎(chǔ)量 值、數(shù)值、參數(shù)或特性的一種計(jì)量?jī)x器。在冶金工 業(yè)生產(chǎn)中,根據(jù)用途不同可分為吊秤、車(chē)輛秤(地磅,軌道衡)、皮帶秤等多種類(lèi)型,其中地磅、 軌道衡等大中型地磅以其載重量大、沖擊力強(qiáng)的 特點(diǎn)對(duì)土建基礎(chǔ)及機(jī)械結(jié)構(gòu)有很高的要求。衡器 基礎(chǔ)對(duì)保障地磅的正常穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的 作用。新余鋼鐵有限責(zé)任公司自動(dòng)化部承擔(dān)著公 司13臺(tái)大中型地磅(汽車(chē)衡6臺(tái),軌道衡7臺(tái))的 計(jì)量及生產(chǎn)運(yùn)行工作,科學(xué)、合理地掌握大中型衡 器基礎(chǔ)故障分析及維護(hù)方法,對(duì)公司的生產(chǎn)運(yùn)行 及計(jì)量工作有著重要的意義。
1.大中型地磅基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式及要求
大中型地磅的混凝土基礎(chǔ)除承受貨車(chē)和秤臺(tái) 的重量外,還要承受車(chē)輛和秤臺(tái)的振動(dòng)力和水平 沖擊力。為了不讓基礎(chǔ)產(chǎn)生下沉,混凝土基礎(chǔ)必 須具備足夠的強(qiáng)度,按匹配筋的規(guī)定配以鋼筋,在 地質(zhì)疏松的地段,還應(yīng)考慮打樁等措施。地基開(kāi) 挖,必須控制在當(dāng)?shù)貎鐾辆€以下。
1.1大中型地磅基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式
(1)軌道衡
軌道衡的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式一般有深基坑(一般 為靜態(tài))與淺基坑(多為動(dòng)態(tài))兩種。軌道衡的安 裝地點(diǎn)應(yīng)選擇在具有足夠長(zhǎng)度的平直線路地段, 保證衡器兩端各有30 ~50 m的直線路段,坡度不 大于2%c。在稱(chēng)量臺(tái)面的兩端,有不小于25 m的 整體道床。軌道衡基坑上下磅面?zhèn)鞲衅鞯鬃A(chǔ) 及兩端引軌與路軌處基礎(chǔ)是受沖擊力比較大的關(guān) 鍵部位。
(2)地磅
地磅基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式一般有無(wú)基坑和淺基坑 兩種?,F(xiàn)在一般都采用無(wú)基坑地磅,并應(yīng)有一 定長(zhǎng)度的平直引坡,以減少汽車(chē)對(duì)秤體的沖擊。 一般護(hù)坡檔墻處都安裝有秤體縱向限位及護(hù)坡角 鋼護(hù)框,地磅上磅傳感器基礎(chǔ)及護(hù)坡?lián)鯄κ?/span>地磅基礎(chǔ)比較關(guān)鍵的部位。
1.2大中型地磅的基礎(chǔ)安裝與澆灌要求
土建基礎(chǔ)安裝的好壞直接影響到衡器后續(xù)運(yùn) 行的穩(wěn)定性,對(duì)衡器的穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵作用。
(1)大中型地磅的基礎(chǔ)安裝與澆灌必須按基 礎(chǔ)施工設(shè)計(jì)圖樣進(jìn)行,要求基礎(chǔ)沉泥土強(qiáng)度不低 于 18 MPa。
(2)傳感器底板和過(guò)橋底板二次灌漿可用高 標(biāo)號(hào)水泥或灌漿料,保證達(dá)到18 MPa的抗壓強(qiáng) 度。
(3)基礎(chǔ)預(yù)埋件水平度和標(biāo)高誤差必須符合 設(shè)計(jì)要求,傳感器底板標(biāo)高必須控制在-3 mm以 內(nèi)。
(4)地磅基礎(chǔ)在拆除胎模前,必須至少固化 24 h,—般基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)期為28 d。
2.大中型地磅基礎(chǔ)的受力及易損部位
大中型地磅的混凝土基礎(chǔ)受力主要為貨車(chē)和 秤臺(tái)的重量及車(chē)輛和秤臺(tái)的振動(dòng)力和水平?jīng)_擊 力。根據(jù)受力形式可歸納為垂直載荷(主載荷)和水平載荷(副載荷)。
(1)垂直載荷(主載荷)
貨車(chē)和秤臺(tái)的重量及車(chē)輛和秤臺(tái)的沖擊振動(dòng) 力等垂直載荷通過(guò)傳感器傳遞到基礎(chǔ)上??傒d荷 為
式中,P1為額定載荷;P2為允許超載;P3為沖擊振
動(dòng)載荷(約為P1 X (15 ~30) %) ;P4為稱(chēng)量臺(tái)面自 重。
(2)水平載荷(副載荷)
水平載荷分為縱向和橫向兩種??v向和橫向 水平載荷分別由固定在基礎(chǔ)框架上、相互對(duì)稱(chēng)的 限位擋板或拉桿限位器所承擔(dān)。
縱向水平載荷P5為車(chē)輪剎車(chē)時(shí)輪緣與秤臺(tái) 產(chǎn)生的摩擦力,計(jì)算為
式中,為滑動(dòng)摩擦系數(shù);P為稱(chēng)量臺(tái)面承受的最 大垂直載荷。
橫向水平載荷是由車(chē)輛的蛇行、振動(dòng)及液體 的波動(dòng)等產(chǎn)生的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般為P1的5%。
(3)大中型地磅基礎(chǔ)易損部位
從設(shè)計(jì)的角度上地磅基礎(chǔ)的受力都希望盡量 均衡地傳遞到傳感器底座基礎(chǔ),使地磅基礎(chǔ)受力 均勻穩(wěn)定,有利于地磅基礎(chǔ)及傳感器的保護(hù)。從 實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看大中型地磅基礎(chǔ)由于受秤臺(tái)高 差、過(guò)軌器安裝及沖擊振動(dòng)載荷等影響,其基礎(chǔ)受 力易損點(diǎn)一般都集中在大中型衡器上下磅面的前 后兩組傳感器基礎(chǔ)上。對(duì)于軌道衡而言,其引軌 與路軌聯(lián)接處也是其受力易損部位。地磅則在 其縱向限位底板及護(hù)坡基礎(chǔ)護(hù)框處也是承受比較 頻繁的沖擊力和易損的部位。
3.大中型地磅基礎(chǔ)損傷特點(diǎn)及原因分析
3.1大中型地磅損傷的特點(diǎn)
(1)大中型地磅秤臺(tái)傳感器基礎(chǔ)的受力主要 集中在上下磅的兩組傳感器基礎(chǔ)上,其損傷的主 要形式為水泥或灌漿料剝落和底板傾斜(如渣山 地磅)、傳感器底板脫殼松動(dòng)(如原1#軌、2#軌 等),時(shí)間一長(zhǎng)造成底板下陷、螺絲松動(dòng)和稱(chēng)量穩(wěn) 定性下降。
(2)軌道衡的過(guò)渡軌與路軌聯(lián)接處基礎(chǔ)會(huì)發(fā) 生不同程度的開(kāi)裂(如原2#軌及250 t動(dòng)態(tài)軌),導(dǎo) 致鋼軌開(kāi)裂,影響衡器安全運(yùn)行。
(3)汽車(chē)衡存在護(hù)坡及縱向限位失效的基礎(chǔ)損傷(如廠部汽車(chē)衡、渣山汽車(chē)衡),導(dǎo)致秤臺(tái)晃動(dòng) 大、不穩(wěn)定和傳感器受損提前報(bào)廢。
3.2大中型地磅基礎(chǔ)損傷原因分析
根據(jù)地磅安裝運(yùn)行的狀態(tài)分析,其基礎(chǔ)損傷 的原因主要有以下幾個(gè)方面:
(1)地磅基礎(chǔ)施工時(shí)質(zhì)量不高,其抗壓強(qiáng)度不 能滿足設(shè)計(jì)要求;
(2)地磅基礎(chǔ)底板或秤臺(tái)安裝時(shí)高度超差,造 成對(duì)基礎(chǔ)的沖擊力加大;
(3)各種車(chē)輛的超速行駛或者急剎車(chē)的沖擊 震動(dòng)也易導(dǎo)致基礎(chǔ)損傷;
(4)為求縮短工期未達(dá)到養(yǎng)護(hù)要求就提前開(kāi) 磅導(dǎo)致基礎(chǔ)慢性損傷;
(5)軌道衡硬道床與軟道床之間道夾板處在 周期性重壓的交變應(yīng)力作用下,造成引軌基礎(chǔ)的 損傷和鋼軌的疲勞開(kāi)裂;
(6)基坑排水不暢對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定也存在隱患。
4.大中型地磅基礎(chǔ)的修護(hù)方法
地磅基礎(chǔ)的損傷不僅對(duì)衡器的平穩(wěn)運(yùn)行帶來(lái) 很大影響,甚至更嚴(yán)重的是會(huì)影響地磅的安全生 產(chǎn),故應(yīng)引起高度重視。
(1)應(yīng)對(duì)早期的裂紋及松動(dòng)不明顯一般采取 保守方法,主要是加強(qiáng)巡檢力度,對(duì)緊固件仔細(xì)檢 查,防止松動(dòng)。
(2)傳感器底座脫殼松動(dòng)下陷時(shí),基礎(chǔ)損傷不 很?chē)?yán)重,及時(shí)搶修修復(fù)時(shí)間短、效果好??刹捎霉?/span> 漿法,將秤臺(tái)頂起,傳感器底座取出清除破損的水 泥基礎(chǔ),將其灰塵清除干凈,在傳感器底板下用環(huán) 氧樹(shù)脂拌沙石或采用自流式灌漿將底板找平,灌 漿經(jīng)老化達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可給秤臺(tái)加載(原1#, 2#軌都采用過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂灌漿法,效果比較好)。
(3)傳感器底座基礎(chǔ)及引軌護(hù)坡剝落、開(kāi)裂。 這時(shí)基礎(chǔ)損傷比較嚴(yán)重,故障處理工程量大、時(shí)間 較長(zhǎng)??刹捎蔑L(fēng)鎬或大錘清除破損基礎(chǔ)及其預(yù)埋 件,加工新的預(yù)埋件,進(jìn)行制模澆灌,用高強(qiáng)度水 泥或灌槳料進(jìn)行澆灌,加上定期的養(yǎng)護(hù)就可快速 解決基礎(chǔ)破損難題(此方法在我公司渣山地磅 的維護(hù)過(guò)程中有成功的實(shí)踐)。
5.大中型地磅基礎(chǔ)損傷預(yù)防措施
大中型地磅由于承載力大,沖擊力強(qiáng),衡器基 礎(chǔ)承受很大的沖擊載荷。 根據(jù)地磅基礎(chǔ)安裝運(yùn)行 的情況,主要有以下幾個(gè)方面的預(yù)防措施。
(1)土建施工階段首先選址必須要在平坦
及地耐力較好的地段,其次用戶必須嚴(yán)格按基礎(chǔ) 施工圖進(jìn)行施工,基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋各交叉點(diǎn)及地腳螺 栓必須捆扎或定位牢固。澆灌漿土施工時(shí)必須澆 制若干個(gè)試筒以測(cè)試基礎(chǔ)的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。最后,地磅基礎(chǔ)必須保證有充分養(yǎng)護(hù)才能投入安裝運(yùn)行, 其排水設(shè)施要做好,避免基礎(chǔ)長(zhǎng)期浸水。
(2)安裝階段首先必須保證傳感器底板的 水平高差在-3 mm以?xún)?nèi),其傳感器基礎(chǔ)及引軌水 平度要符合設(shè)計(jì)規(guī)范。將引軌與路軌聯(lián)結(jié)(道夾 板)處引入硬道床1 ~2m以?xún)?nèi),以避免沖擊交變 應(yīng)力對(duì)基礎(chǔ)的損傷。稱(chēng)量軌應(yīng)低于兩端引軌,高 差小于1mm,過(guò)軌器安裝配合良好。此外,秤體所 有機(jī)械部件必須緊固牢靠,限位間隙調(diào)整適中。
(3)地磅運(yùn)行階段上磅檢斤必須執(zhí)行嚴(yán)格 的限速減速規(guī)定,非過(guò)磅檢斤車(chē)輛不得上磅通過(guò)。 曰常維護(hù)時(shí)對(duì)磅面軌的高差、軌距等做及時(shí)調(diào)整;
各緊固件加油、緊固;限位裝置多檢查、勤調(diào)整。
6.結(jié)束語(yǔ)
本文對(duì)大中型地磅基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式、安裝、受 力、易損部位和損傷原因做了分析,提出了基礎(chǔ)損 傷的修護(hù)方法和預(yù)防措施。大中型地磅基礎(chǔ)的維 護(hù)是地磅維護(hù)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn),在今后的工 作中,我們將不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步提高地磅的 運(yùn)行質(zhì)量。