摘 要

港口门座起重机是港口重要的起重设备，作为其关键部位的象鼻梁结构，其重要性不言而喻，对象鼻梁的安全性要求也较高。同时，对于象鼻梁而言，其摆动平面相对于臂架变幅平面的微小偏移会导致载荷的巨大变化，其结构安全性是不可忽略的一部分。本文以茂名市被撞的门座起重机为主要研究对象，通过茂名市天源码头门机整机的检测数据，做出初始碰撞分析，并用火焰矫正和机械矫正相结合的方法对象鼻梁进行矫正，通过参考《起重机设计手册》、《金属工艺学》、《港口起重机械》、《设备管理新思维新模式》等相关资料，从现场管理、港航与海事的协调、全员化等方面，提出减少门机被撞的管理措施，以及相应的门座起重机设备管理对策，为港口门座起重机安全运行及延长象鼻梁的使用寿命提供了一定的参考依据。

关键词：门座起重机；火焰矫正；机械矫正；缺陷修复；设备管理

Abstract

Portal cranes is an important lifting equipment for the port handing.As a key part of portal cranes, Elephant nose beam play a vital role in the whole structure. So, we proposed a high requirements in the design of the portal cranes. In the work of elepant nose beam, the small shifts in the swing plane relative to the plane of jib luffing can lead to great changes in load, so the strength of structural should not be ignored. The study of this paper based on the portal crane was impacted in the Maoming Tianyuan Harbour, through the detection data of the portal crane, make analysis of the initial impact, and used the method of flame correction combined with mechanical correction to repair the elepant nose beam. On proposed measures to reduce door machine management by reference to the crane design manual , journal of metallurgical technology, the harbor hoisting machinery and equipment management new thinking mode and other relevant information, and some countermeasures of equipment management for portal cranes, for the security operation of portal crane and extend the life of elephant nose beam provides some reference.

Key Words: The portal crane; flame straightening; mechanical straightening ; defect repair; device 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 课题研究的目的及意义 2

1.4 课题研究主要内容 3

第2章 门座起重机类型及受力分析 4

2.1 门座起重机简述 4

2.2 门座起重机整体受力分析 4

2.2.1 载荷与载荷组合 4

2.2.2 门座起重机象鼻梁受力分析 6

2.3 本章小结 7

第3章 茂名市门机被撞事故调查 8

3.1 碰撞事故描述 8

3.2 门机受损情况 8

3.2.1 门机碰撞受损 8

3.3.2 四连杆臂架结构与象鼻梁中心线的检查 10

3.3.3 门架轨距、基距对角线的检查 10

3.3.4 运行机构同位偏差 11

3.4 本章小结 12

第4章 被撞门座起重机的修复 13

4.1 象鼻梁的修复 13

4.1.1 安装拆卸安全辅助措施 13

4.1.2 象鼻梁的矫正 14

4.2 人字架裂缝修复 18

4.3 行走机构的修复 18

4.3.1 行走机构问题描述 18

4.3.2 修复方案的设计及实行 18

4.3.4 修复结果的检测 19

4.4 现场安全措施 19

4.5 本章小结 19

第5章 港口门座起重机象鼻梁设备管理对策 21

5.1 从使用者协调方面预防门机被撞 21

5.2 从现场管理方面预防门机被撞 22

5.3 本章小结 23

第6章 总结与展望 24

6.1 全文总结 24

6.2 展望 24

参考文献 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

起重机被广泛应用于物流运输、冶金、制造、建筑、市政建设等行业中。但由于各种原因，其事故率近几年一直居高不下，导致人员伤亡的绝对数字一直高居不下。为了预防门机被撞事故的发生，就必须对门机被撞案件进行深入的研究。

门座起重机被撞击的部位与来船、潮水的高度有关，一般在6m以下，撞击部位为门腿或端梁。根据撞击的力度和角度，又分为没有出轨，一台行走出轨和多台行走出轨。被撞部位变形量也不尽相同^[1]。门机被撞后，车架有可能会发生变形，车架间的距离、对角车架间的距离会发生偏移。这时的变形很大一部分是弹性变形。如果不及时对变形进行修复，在时效的作用下，弹性变形很可能会转变成塑性变形，对港口造成不可逆转的损失。

茂名市门机被撞事故发生于2015年11月20日，运输船（卓航6）由东向西泊位，与天源码头1#门机发生碰撞事故（图2）。本次事故的撞击点（下称1次撞击）是电缆卷筒机构，导致该机被推动滑行14米左右，该机象鼻梁头部与3#门机的活对重尾部撞击（下称2次撞击），使3#门机前行20cm左右。造成1#、3#门机不同部位受损。

图1.1 门机碰撞事故图

1.2 国内外研究现状

在国内，起重机研究要晚于国外。但是在工程人员的不断发展下，小吨位起重机设计水平已位于国际领先地位^[2]。在门机被撞的维修方面，我国科研工程人员的了解还不够深。被撞之后的维修，以维修受损部位为主，停留在事后维修的阶段。在具体的维修操作里，对门机被撞部位进行表面检查，并对内部承受力的部位—如横隔板，加强筋等，进行检查。其次对门腿及端梁结构的内部和外部进行检查。接着对行走机构、转柱钢结构、焊接部位、铰点位置进行检查。对于出轨的门机会采用顶升牵引、铺滑使其复位。若门架变形则采用来回行走大车的方式释放弹性变形。端梁及门腿会采用顶升的方式修理。

在国外，门座起重机故障维修机制和国内不同。门机出现故障后，现场人员会将门机故障现状反馈到部门经理。部门经理首要措施不是维修，而是寻找监管或生产体系的不足或者错误之处。保证此类问题不再重复出现，之后会对门机进行具体故障的维修。在故障维修方面，是以预防维修为主。具体故障修理方法则与国内相似。