摘 要

Abstract 2

第一章 绪论 3

1.1 课题研究背景 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3 课题研究的目的及意义 4

1.4 课题研究基本内容 5

第二章 港口门座起重机大车台车结构和失效形式 6

2.1 港口门座起重机大车台车构造 6

2.2 港口门座起重机大车台车结构类型和工作特点 7

2.3 门座起重机大车台车金属结构失效形式 7

2.3.1疲劳失效 7

2.3.2强度刚度不足 7

2.3.3结构设计不合理 7

第三章 港口门座起重机台车金属结构失效真实案例分析 10

3.1 港口门座起重机大车台车金属结构疲劳失效案例 10

3.2 台车均衡梁失效原因分析 11

3.2.1疲劳分析 11

3.2.2 强度刚度分析 15

3.2.3结构分析 20

第四章 门座起重机大车台车金属失效修复设计 21

4.1 大车台车金属结构失效修复设计的必要性 21

4.2 裂纹修复方案的设计 21

4.2.1裂纹修复前的管理措施 21

4.2.2裂纹的修复方案 21

4.3修复方案的仿真分析 24

4.3.1CAE仿真的意义 24

4.3.2运用Soildworks进行台车的三维建模 25

4.3.3Solidworks分析输出结果 25

第五章 港口门座起重机大车台车设备管理对策 27

5.1 从技术方面预防和控制大车台车金属结构失效 27

5.2 从管理方面预防和控制大车台车金属结构失效 27

第六章 环境影响及经济性分析 28

6.1 环境影响分析 28

6.2 经济性分析 29

第七章 总结与展望 31

7.1 全文总结 31

7.2 展望 31

参考文献 32

致谢 33

摘要

近些年来，随着我国港口的迅速发展，门座起重机已经慢慢的发展成了一款成熟的港口起重运输机械产品，因为它的作业能力高效、运行成本低廉、机动性能灵活的优点被广泛应用于各大港口码头。大车台车作为门座起重机运行机构的均衡装置，其金属结构的失效破坏对起重机整体的使用性能有着非常重要的影响。因此，对门座起重机大车台车金属结构失效的学习探讨，有着极其重要的意义。

目前港口使用的门座起重机在检修时发现了许多缺陷，其中台车金属结构出现的缺陷占有一定的比例，为了降低相应缺陷的概率，减少经济损失，我们按照相关设计要求，结合所学的专业知识，国家规范和起重机设计手册，通过对大车台车金属结构失效的真实案例分析，总结了台车金属结构失效原因，设计出了修复方案，同时根据设备管理理论和方法，通过对台车金属结构失效机理的分析，提出创新性的见解。

关键词：门座起重机 台车 金属结构 失效 修复 设备管理

Abstract

In recent years, with the development of industry, portal crane has gradually become a mature port hoisting machinery products, because of its high operating capacity, low operation cost, flexible motor performance advantages used in ports. Cart Trolley as the basic mechanism of the portal crane, metal structure the failure on the performance of the whole crane has a critical influence. Therefore, the design of the failure as a Gantry Crane Cart Trolley metal structure learning, has important significance.

This design is briefly described the development status of portal crane at home and abroad and the trend of development. Then according to the design requirements, combined with the professional knowledge, the national standard and the crane design manual, through the real case of failure in the cart trolley of metal structure analysis, summed up the causes of failure of metal structure, design a new metal structure at the same time, according to the equipment management theory and methods, the failure mechanism of metal structure analysis, put forward innovative ideas.

Key words: gantry crane; metal structure of the trolley; failure repair;equipment management.

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

门座起重机属于起重机械里面的臂架型起重机，是在码头和露天堆料场被普遍选用的大型装卸机械，它的特点是运行速度比较快，码头货场面积利用率高，额定起重能力范围宽，使用的效率高。因门座起重机的这些特点使其在港口码头被广泛的应用。

门座起重机根据其起重量、码头承载能力及设备结构型式一般分为二至三级台车，起重机的四个门腿均分布有运行台车。门座起重机大车台车属于运行机构中的均衡装置，包括传动车轮组，均衡梁，台车架等。作为港口门座起重机中承受整机重量的机构，其重要性不言而喻。当门座起重机大车台车金属结构出现缺陷时，不仅会给起重机的正常工作带来影响，而且会造成经济损失和安全隐患，因此，我们可以通过对门座起重机大车台车金属结构失效具体案例的分析，总结其失效原因，提出优秀的修复方案，通过设备管理来对台车的金属结构失效加以预防和优化其结构，提高门座起重机的整体性能，降低其成本，避免不必要的经济损失。

1.2 国内外研究现状

对于台车金属结构方面的研究，我国的技术水平并不是特别高，在八十年代以前的台车结构就都是采用以厚十毫米左右的薄钢板构成箱体这种形式。“这种比较薄的钢板箱型结构在重量上比较轻，造价也低；可是会在焊缝交叉的地方产生比较多的严重的应力集中，而且运行机构受到的力情况非常复杂，受到轨道不平整和旋转制动惯性力的影响也比较大，轴孔重板的周围容易形成呈放射性开裂的现象。”^【1】经过现实的码头工作证明，它不能够很好的适应港口的前沿机械，尤其是门座起重机特别差的工作状况，所以已经被其他的结构形式慢慢代替了。