摘 要

在港口的发展中，门座起重机起着举足轻重的地位。在门座起重机中,作为其骨架的金属结构件起着支承和传递载荷的作用，而其中圆筒门架结构又是门座起重机的承载构件，对于整个门座起重机的稳定性而言有着十分重要的联系。所以对圆筒金属结构的安全性要求十分高。本文以门座起重机圆筒为研究对象，介绍了圆筒结构的作用以及其主要失效形式，分析了其受力情况，并针对具体案例提出了相应的修复方案，通过参考相关资料，从圆筒的设计制造、安装使用、维护保养等阶段，提出防止圆筒金属结构失效的措施，以及相应的管理措施，为港口门座起重机圆筒部分的稳定性及其寿命提供了一些参考依据。

关键词: 港口门机；圆筒；金属结构；失效；设备管理

Abstract

In the development of the port, the portal crane plays a decisive role. In the gantry crane, the metal structure as its skeleton plays the role of supporting and transmitting the load, and the cylindrical gantry structure is the load-bearing member of the portal crane, which has a very good stability for the whole portal crane Important contact. So the safety of cylindrical metal structure requirements are very high. This paper introduces the function of the cylinder structure and its main failure form, analyzes its force and puts forward the corresponding repair plan for the specific case. By referring to the relevant information, And puts forward some measures to prevent the failure of the cylinder metal structure and the corresponding management measures, which provides some reference for the stability and life of the cylinder part of the port gantry crane.

Keywords：Port gate machine；Cylinder；Metal structure；Failure；Equipment management.

目录

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2国内外研究现状 2

1.3课题研究目的及意义 2

1.4课题研究基本内容 3

第2章 门座起重机圆筒基本结构及失效修复研究 4

2.1门座起重机圆筒基本结构 4

2.2圆筒门架金属结构失效形式研究 5

2.2.1裂纹失效 5

2.2.2断裂失效 6

2.2.3变形失效 6

2.2.4腐蚀失效 7

2.3圆筒金属结构失效修复研究 7

2.4本章小结 8

第3章 门座起重机圆筒结构受力分析 9

3.1圆筒结构受力简图 9

3.2计算载荷 9

3.3受力计算 10

3.3.1正应力计算 10

3.3.2剪应力计算 10

3.3.3刚度计算 10

3.3.4稳定性计算 11

3.4本章小结 11

第4章 门座起重机圆筒金属结构失效实例分析及其修复设计 12

4.1门座起重机圆筒金属结构失效实例分析 12

4.1.1门座起重机圆筒金属结构失效实例 12

4.1.2门座起重机圆筒金属结构失效原因分析 13

4.2 门座起重机圆筒金属结构失效修复方案研究 14

4.2.1门座起重机圆筒金属结构失效修复方法 14

4.2.2门座起重机圆筒金属结构失效修复操作流程 15

4.3本章小结 16

第5章 门座起重机圆筒金属结构设备管理对策 17

5.1从技术方面预防与控制圆筒结构的失效 17

5.2从设备管理方面预防和控制圆筒结构的失效 18

5.2.1初始管理 18

5.2.2中期管理 19

5.2.3后期管理 19

第6章 环境影响及经济性分析 20

6.1起重机因失效报废对环境的影响 20

6.2起重机维修的经济性分析 20

第7章 总结与展望 21

7.1全完总结 21

7.2展望 21

参考文献 22

致谢 24

第1章 绪论

1.1课题研究背景

随着经济的发展，门座起重机广泛应用于港口，门座式起重机具有独特的能够使铁路机动车辆或其他地面机动车辆穿过的门形座架类结构，它是一种可回转的有轨臂架型运行式起重机，在起重机行业属于十分具有代表性的类型，并且十分重要。由于门座式起重机具有通用性强，作业能力高效，机动灵活，建设成本低等特点，被广泛应用于造船厂，大型水电站以及码头、港口等地方，可以有效的减少工人繁重的体力劳动,改善目前公认较差的操作条件,从而实现提高劳动生产率的目的,是现代生产过程机械化中不可缺少的重要设备。目前国内使用最广泛的是刚性四连杆组合臂架式门座起重机，其优点在于在一定的起升高度要求下，由于臂架下面的净空高度较大,因此起重机总体高度可以设计的较低，这样起重机在吊运货物时可以更加的平稳，从而使起重机的运行能耗变低，间接的增加起重机的使用寿命,但四连杆起重机结构较复杂、重量较大。按照结构，门座起重机可分为臂架系统、人字架、司机室、旋转平台、门架等部分;按照机构，门座起重机有起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构四部分。其中门架结构支撑着所有外部载荷和来自上部旋转机构部分的全部自重，是门座起重机最典型的结构之一。由于门架结构重要的作用，门架结构对整个门座起重机的整体稳定性有着重要联系。圆筒门架结构是门座起重机重要的承载构件，承受上部回转部分的所有质量、吊重质量、风力和机构运行时产生的惯性力以及由上述载荷引起的力矩^[1]。

在门座起重机中,作为其骨架的金属结构件起着支承和传递载荷的作用。实践证明,金属结构件的可靠工作对门机的安全使用有着十分重要的意义。这不仅在于金属结构件故障的隐蔽性和引起事故的突然性,还在于事故后果的严重性^[2]。金属结构的故障是影响起重机正常工作的主要因素之一。

起重机金属结构大多采用焊接工艺，由于交变载荷的作用和环境的影响，很容易使起重机 产生结构失效。门座起重机圆筒结构失效形式主要有开裂、变形、凹陷等，由于圆筒上连接焊缝施焊条件较差,容易在施焊过程中使金属过热,形成针状组织,在冲击载荷作用时,极易产生裂纹。而在立柱上由于载荷严重集中、动载荷过大等情况，可能引起过载折断^[2]。