电站桥式起重机的主梁再粗壮,也得靠两端的端梁把它架在轨道上。主梁像人的躯干,端梁就是两条腿,而连接它们的那一圈高强度螺栓,就是腰胯之间的关节。关节要是出了问题,再壮的身子也站不稳。

先说螺栓松动。很多人以为螺栓拧上了就是拧死了,其实不然。桥机每一次起吊、每一次大车滑行、每一次制动,都会在端梁与主梁的连接面上产生微小的相对滑移趋势。这种滑移被螺栓的预紧摩擦力牢牢压住,但日复一日的振动会让预紧力一点点衰减。就像拧紧的瓶盖放久了会松一样,螺栓也会在不知不觉中失去它原有的压紧力。预紧力下降之后,连接面之间开始出现可察觉的微动,螺栓杆不再只是承受拉力,还要额外承受剪切力,受力状态从理想的摩擦传力变成了螺杆直接受力,损伤的速度一下子就快了起来。
螺栓一旦松动没有被及时发现,下一步往往就是断裂。断裂的位置大多发生在螺栓头与螺杆交接的过渡圆角处,或者螺纹的第一扣咬合位置。这些地方天然存在应力集中,再加上桥机满载时的冲击载荷,螺栓就像一根被反复弯折的铁丝,今天弯一点、明天弯一点,某一天突然就断了。一颗螺栓断裂之后,相邻几颗螺栓的受力会突然增大,形成连锁反应,严重时甚至会导致端梁与主梁的连接整体失效。
除了螺栓本身的问题,节点区域的母材上也会冒出裂纹。端梁与主梁连接的地方,通常是一个法兰盘加一块连接板的结构,或者直接把主梁端部搁在端梁上用螺栓拧紧。无论哪种形式,连接处都是整个桥机应力最复杂的区域——主梁的弯曲应力要在这里传递,大车运行的冲击载荷要在这里吸收,水平方向的侧向力也要在这里抵消。应力一复杂,缺陷就容易冒出来。节点裂纹最常出现在焊缝端部、连接板的孔边,或者主梁腹板与端梁盖板交接的拐角处。这些裂纹一开始可能只是头发丝那么细,但在反复载荷的作用下会慢慢延展,就像墙上的裂缝,今天一指宽、明天两指宽,等到能看清的时候,往往已经深入母材好几毫米了。
电站桥机的检修师傅们都知道,查螺栓不能只看拧得紧不紧,还要摸一摸连接面有没有滑移的痕迹,听一听运行时有没有异常的敲击声。节点裂纹则更隐蔽,得靠磁粉或者超声波才能查出来。这些藏在接头处的暗流,平时看不见摸不着,可一旦爆发,就是关乎整台桥机安全的大事。定期把螺栓重新紧固一遍,把节点区域仔细探伤一遍,听着麻烦,却是让这台老桥机继续稳稳站在轨道上的最实在的办法。