式起重机

式起重机（精选十篇）

式起重机 篇1

关键词：悬挂式,梁式起重机,轨道,施工

0 引言

梁式悬挂起重机结构特点是电动葫芦或手动单轨小车沿主梁工字钢下翼缘运行, 进行物料搬运作业, 通常用于车间、仓库等物料搬运作业, 其中手动单梁起重机用于不允许用电或无电源场合。悬挂式起重机可以直接安装在厂房的屋顶结构上, 结构紧凑, 操作灵活, 既可用于地面操作, 也可用于司机室操作。特殊要求情况下, 还可进行遥控操作。因而不必再安装起重机轨道支架, 这就可将全部厂房面积用于生产。特别适合于水泵房、变压器室等结构高度较高、设备占用空间较大的车间。

梁式悬挂起重机的施工顺序

悬挂节点制作→工字钢调直、安装→主梁安装→电气设备配线、安装→车挡、限位安装→调试与验收

在工程实践中起重机的土建施工容易产生如下问题:

1. 预埋件位置不准确、埋件螺栓孔堵塞且疏通困难;

悬挂节点做成整体安装在混凝土梁上, 由于埋件位移造成悬挂节点不在一个水平面或一条直线上, 造成轨道无法安装。

2. 因为悬挂起重机的起、制动是通过主动轮与工字钢轨道的摩擦实现的。

工字钢下翼缘不平, 使工字钢轨道踏面与端梁主动轮不能有效接触;工字钢本身偏差, 如果偏差造成内档尺寸大的一侧恰好是主动轮运行的一侧.也能造成主动轮与工字钢轨道踏面接触不良。因此设备运行中行走扭摆多半是工字钢轨道接长时轨距超差、下轨面不平造成的。

3. 室内工字钢轨道安装须将砌筑、抹灰、粉刷等工序所需室内满堂脚手架全部拆除, 不能交叉施工造成工期延长。

某110KV变电站工程中共需安装3台梁式悬挂起重机, 施工中针对上述问题做了如下尝试取得了不错的效果。

一台安装于开关控制楼三层的GIS室, 主要参数为:Q=5t, S=13m, 轨道长度26m, 32a工字钢轨道6跨, 安装标高17.2m, 地面标高10.1m;两台安装于变压器室, 主要参数Q=3t, S=9m, 轨道长度12.8m, 32a工字钢轨道3跨, 安装标高16.9m, 地面标高-0.15 m。

1预埋件的埋设

混凝土梁内的预埋件根据图集要求制作完成后, 将根据图纸要求设置位置, 在对应的梁侧模板打眼, 在预埋件就位后利用通长螺栓固定在两侧模板上。埋件在钢板表面粘贴海绵条防止灰浆进入螺栓孔内。初凝后, 取出螺栓并将螺栓孔清理干净。

正常情况下为了安装工字钢轨道和起重机, 须在顶板上留设100*100的方孔, 起重机2个;轨道10m以内2个/根, 超过10m每10m增加1个。由于现场安装有QTZ30塔吊一部, 所以工字钢轨道安装不再采用传统利用手拉葫芦就位的方法, 而利用塔吊由室外穿入室内就位。故可减少预留洞的个数, 可减少屋面漏水隐患。

2悬挂节点连接件制作:

悬挂起重设备轨道与混凝土梁通过悬挂节点连接件连接, 根据施工图纸及87SG359 (三) 查出悬挂节点连接件的做法。由于预埋件已经做好, 所以要现场实际尺寸制作悬挂节点连接件。首先用水平仪在每个有预埋件的梁侧面弹出安装高度基准线, 保证各节点的连接件的下边高度偏差在5mm以内。用铅丝栓在一根轨道两端的连接件的同侧, 作为轨道安装基准线, 调整中间各节点的连接件, 保证各连接件与基准线的偏差小于3mm。

根据测量所得的实际埋件安装孔位置, 对悬挂节点竖向钢板编号、画孔位, 打孔时两块钢板点焊在一起成对打孔。按照编号将悬挂节点竖向钢板利用螺栓固定在混凝土梁上, 量出各节点板之间的实际间距。

3轨道安装

由于工字钢轨道长超过12m, 故全部进行轨道接长。根据每根工字钢的有效长度及梁跨度值合理排列, 保证超过承重梁的工字钢的短头部分的长度小于梁跨度的四分之一。两平行轨道的接头位置应错开, 其错开距离不应小于起重机前后车轮的轮距且不能在同一跨内。对工字钢进行调直, 接头部位采用45°斜向焊缝, 6mm剖口焊。工字钢轨道接长后应检查工字钢下翼缘下面的水平度。

为防止吊运时长细结构摇摆造成轨道扭曲, GIS室内轨道三根工字钢连接, 其中一个焊口只做预拼, 分两段吊运, 运至室内后对最后一个焊口施焊。

工字钢轨道在平地组装好后根据前述所得的悬挂节点竖向钢板实测所得数据, 在工字钢上表面用记号笔做出标记和编号。依据标记的竖向钢板位置根据图集要求的竖向钢板和平板相对位置, 将悬挂节点平板点焊在工字钢轨道上表面。工字钢与悬挂节点的安装孔, 必须用磁力钻打孔, 工字钢轨与悬挂节点的螺栓采用高强度螺栓, 在工字钢下部斜面处, 须装斜垫片。

为加快进度利用模板支撑脚手架作为砌筑抹灰及起重机轨道安装的操作平台, 减少不同功能脚手架的重复搭拆, 节约工期。脚手架立杆间距经计算后由0.9m改为1.8m。移开阻碍轨道就位的立杆, 在距混凝土梁梁底500mm处加设小横杆, 找平后铺设脚手板作为工字钢进入室内后的摆放和接长平台。

选用不同长度的钢丝绳固定在工字钢轨道全长的2/3和2/5处, 操作塔吊试吊, 调整钢丝绳长度保证工字钢起吊后呈水平状态。起吊后利用拴在长端的棕绳调整工字钢方向, 使工字钢长端先探入室内。利用塔吊行走小车将工字钢送入室内2/5。将工字钢落在室内脚手架的小横杆上, 松开拴在工字钢2/5处的钢丝绳。缓缓起吊, 利用行走小车和室内壮工配合将工字钢送入2/3。松开钢丝绳, 将工字钢全部滑入室内。

将工字钢垫平和悬挂节点竖向钢板相接, 准确就位后对水平焊缝施焊。焊接时采用断续焊并随时测量并纠正工字钢底面间距。

通过以上措施三台起重机安装后运行正常, 轨道的施工未对其他工序施工产生影响, 节约工期且降低费用。

参考文献

式起重机 篇2

3、若因您的错误操作和违反安全规程造成的损失责任自负。

二、产品简介

1、BZD/BZDB5.0(及以下型立柱式电动转臂旋臂起重机)，外形美观，灵活可靠，可广泛用于车间加工、装配生产线、仓库、维修工段、试验室等各种场合，起吊物料并在一定范围内运输移位，他们将使您的岗位工作更方便，更快捷和更高效率。

2、环境条件为：

a起重机的电源为三相交流，额定频率为50Hz，额定电压为380V，允许电压波动的上限为额定电压的+10％，下限为额定电压的-10％.

b起重机安装地点的海拔高度不超过2000米。

c起重机的工作环境温度-25℃ ～+40℃。

d起重机不允许吊运熔融金属有毒物品和易燃易爆物品。

三、结构简图及组成

1、BZD/BZDB5.0(及以下)型立柱式旋臂起重机（见图1），回转角度300°，主要组成有：

a、旋臂，包括运行小车组件，电缆滑块，缓冲器，端盖等。

b、立柱，包括上、下支承板，轴承和立轴

c、电气部件，包括主开关、电缆护套、扁电缆等。

d、额定起重量标牌，制造厂标牌。

e、环链电动葫芦。

f、地脚螺栓或安卡锚栓（视用户安装条件而定）。

四、主要技术规格

BZD5.0/BZDB5.0(及以下)型立柱式电动转臂起重机

注：1上述性能参数为标准产品参数。

2、起升速度和运行速度视用户所配电动葫芦的型号规格而定。

五、 安装

1、组装和安装的安全规则：

所有高强度螺栓连接的紧固必须正确拧紧，高强度螺栓不能被其他型式的普通螺栓代替。螺栓紧固件在拆转五次后必须更换。

高强度螺栓只有适当的拧紧力矩才能确保螺栓紧固不松脱。

除非规定的拧紧力矩太高，否则，不准润滑螺栓禁固件。

在投入使用后1~2个月，重新拧紧所有的螺栓紧固件。

有缺陷的螺栓紧固件必须被更换掉。

检查销子连接的配备情况。弹性销的槽口必须向外，否则会导致磨损。

葫芦、吊具和载荷必须采用柔性连接方式悬吊在小车上，钢性连接会产生无法控制的力，导致疲劳断裂。

对于拖缆，全部采用耐寒冷塑料的扁电缆，绝缘电线和电缆的接地保护导体应全部漆成黄绿色。

接地保护导体不准连接到紧固用螺栓或螺钉上，接地联接点必须防止松脱（如：使用锯齿形防松垫片），接地保护导体不准通导工作电流。

应提供一个供电电源开关，用于连接电源与旋臂起重机的电源线，它应能切断旋臂起重机电源的所有相线，该开关应当置于靠近悬臂起重机且容易接近的地方，该处应有醒目标志。

进行维护和安全工作时，供电电源连接开关必须用挂锁锁住，以防止意外或非许可的供电。

2、安装立柱式悬臂起重机的.立柱。

根据地基尺寸图校核混凝土基础地脚螺栓与立柱底盘孔尺寸。

将供电电缆（用户提供）从基础敷设电缆管中拉出足够长度（一般约2~5m）.

将供电电缆从底盘板的开口中穿过，引到开关开口并系牢。

将立柱向上，安装在地基上。

将立柱调整至垂直。一般使用经纬仪或测锤在立轴上核查立柱的垂直度调整情况（不能以立柱的柱身作为调整基准）。

用螺栓将立柱固定在基础上，确保适当、均匀地拧紧，立柱调整完毕后拧紧。

3、安装壁式悬臂起重机的托架：

根据用户现场的建筑物体结构（一般为钢筋混凝土或转墙体和钢筋混凝土H型钢柱体）（设计并制作足够强度和刚性的托架和可靠连接方式。

将托架安放到位，拧紧螺母。

确保托架处于垂直状态，以便旋臂能在任意位置上停留。一般使用经纬仪或磁力线坠磁力渐坠在旋臂立轴上检查托架垂直度并调整。

可靠地将托架拧紧在立柱或墙壁上，确保所有螺栓均匀正确拧紧。

调整完毕后，将螺母锁紧。

4、旋臂的安装

回转角=300°悬臂起重机的安装方法：

此种悬臂的安装结构主要有支承通轴+支承锥轴（半轴）+复合轴承式两种。

支承通轴+推力轴承式安装步骤如下：

从立柱上端取下预装好的支承通轴+推力轴承。

将悬臂置于上、下支承板之间，并将推力轴承放在支承板上面，确保轴套孔和轴承孔于旋臂纵向轴线的同轴度。

在支承通轴上涂抹少量的润滑油，从上向下将带保持板的同轴插入通孔，至保持板与上支承板密贴为止。

转动通轴，调整保持板位置，用螺栓将通轴的保持板固定在上支承上。

旋臂试转动灵活后，将电缆滑第一文库网块（或电缆滑架）、运行小车、缓冲器等装入臂架上，并拧紧所有螺栓和螺母。为了补偿调整，应在交付使用后1~2个月检查和重新拧紧螺栓连接件。

支撑轴承+复合轴承式的安装步骤：

在安装悬臂前，去除锥形孔中的保护性油脂和油漆，清洁和干燥通孔。

在复合轴承的润滑凹槽内注入润滑脂，优先使用不易老化的锂基润滑脂，具有颗粒添加剂不得使用。

将悬臂置于上、下支承板之间，在下支承板与旋臂之间装入推力轴承。将支承锥轴通过

复合轴承孔插入旋臂的锥形孔中，应确保锥轴与锥轴孔的粘合。

将回转锥轴用M12＊140螺栓，垫片和锁紧螺母与旋臂联接，并拧紧（上下相同）。 悬臂转动灵活后，将电缆滑块（或电缆滑架）、运行小车、缓冲器等装入臂架上，并拧紧螺栓连接件。

回转角≤300°悬臂起重机旋臂的安装方法：

将驱动装置（减速电机）与旋臂上的转臂器用螺栓联接并拧紧。

将整体悬臂吊起，一方面使转臂器上的滚轮对准立杆上的圆形轨道，另一方面，使转臂上的轴承对准立柱上端轴承室孔，两者确定合适后，将旋臂慢慢拉下，使轴承到位并落实后，注入润滑脂，带上轴承压盖螺丝。

可用临时电源接线，使旋臂转动无阻后，在适当位置安装转臂当块。

将电缆滑块、缓冲块、运行机构等装入旋臂上，并拧紧所有螺栓、螺母。为了补偿调整，应在交付使用后1~2个月内核查和重新拧紧所有螺栓连接件。

悬臂起重机电气设备的安装（附电气原理图、接线图）

旋臂为KHB轨道的电器安装

将小车移动到旋臂端头，使扁电缆穿过滑块的槽口。当小车处于此位置时，二个滑块相距1m时的电缆下垂约30mm。

拧紧平头螺钉，将扁电缆固定在滑块上。

将拧紧型电缆连接套套在扁电缆上。

将扁电缆插入立柱前的开口，将连接套固定在开口上。最后一个滑块与电缆连接套之间的扁电缆下垂度必须足够大，以保证旋臂在整个回转范围内转动时，电缆没有张紧，与立柱下支承板没有摩擦。

将扁电缆从立柱开口拉出与开关连接，同时将电源电缆连接到开关上。将扁电缆的接地线和电源电缆的接地线用螺栓螺母固定在立柱的开口下方的孔上。

在开关上套上保护套，用自攻螺钉开关固定在立柱上。

将第二个电缆连接套套在扁电缆松弛端，用于连接环链电动葫芦。

旋臂为工字钢或H型钢轨道的电器安装（主要介绍电动转臂）

首先检查异型槽电缆滑道，是否牢固。

在悬臂的适当位子安装控制箱。

将电缆穿过电缆滑块，以1米间距固定，并将两端套上连接套。

按照电气图对开关、控制箱及葫芦等的线路接线。

悬挂葫芦

吊眼的安装位置必须保证葫芦电源接线口对着旋臂回转支承方向。

将电动葫芦的吊眼放在小车吊板间，插入承载销轴后用弹性销固定。

确保弹性销口向外，否则会导致磨损，在重新拆装葫芦时，需更换新的弹性销。 其他请参见电动葫芦的使用手册。

商标和额定起重量标牌

所有起重机必须在悬臂侧标有商标和额定起重标牌。

葫芦的额定起重量必须与旋臂的额定起重量一致。

将额定起重量标牌和商标标牌可靠地粘在旋臂上。

说明：上述安装顺序和方法并非使唯一的，允许用户采用更好的安装方式。

六、试车

待安装完毕后：

检查电缆接线正确性。

检查供电电源相序正确性

起重机电气设备的外壳必须有效接地。主回路对地绝缘电阻在一般环境下≥1.0兆欧（用500V兆欧表检查）

逐个按动各按钮，检查运行方向和控制按钮盒上标注的运行方向是否相符如不相符，可调整使之相符。

空载运行吊钩升降、电动葫芦水平运行及回转旋臂各3~5次。

用户准备的起吊物作负荷试车，起吊升降、水平运行、回转各1~2次 。

七、安全操作归程

在操作旋臂起重机时，应遵守所有有关起重机使用和操作的国家安全技术规范。为确保安全，避免损坏设备，并请遵守以下安全操作事宜。

不允许使用旋臂起重机运送人员。

不准在人员上方吊运载重。

不准斜拉或拖吊载荷。

不准超载使用。

避免在正常作业时起升吊钩冲撞限位开关。

其他重要的操作提示：载荷吊具必须采用柔性连接方式吊挂在小车上。刚性连接方式会产生不能控制的力，最终导致疲劳断裂。

载重时不准拉动手电门，旋臂手动旋转时，只能拉动吊钩，不允许拉动手电门与电缆线。 旋臂起重机上紧固件使用6个月应检查紧固一次。

八、维修保养

出于安全和高空作业考虑，请用户根据实际情况指定设备的维护保养计划，按如下重点提示至少每半年或一年进行检查一下。

1、螺栓连接线

地脚螺栓的螺栓连接

带止挡器端盖的螺栓连接。

旋臂安装的螺栓连接

驱动装置安装的螺栓连接。

2 、配合和磨损件

葫芦、小车/承载梁上采取销连接的紧配合和磨损。

小车车轮、滚轮和悬臂支承运动的减缓和磨损。一般使用6个月后加锂基或钙基润滑脂一次。

电气设备的检查，包括电缆滑块的磨损，扁电缆的损坏等。

3 、止挡器的磨损。

4 、电动葫芦的检查维护

对电动葫芦检查维护：应由指定人员执行，按相应使用的规定检查电动葫芦、链条和行走驱动装置等。

5 、当检查中发现损坏超过有关规定值的零部件应进行更换。

九、随机资料

1、 安装使用说明书 1份

2、 产品合格证 1份

3、 起重机交付资料 2份

4、 电动葫芦使用说明书 1份

式起重机 篇3

1 设备全寿命周期费用分析方法介绍

设备全寿命周期费用分析是将寿命周期费用理论用于分析设备整个寿命期内相关成本，并对之作出科学权衡的方法。该方法强调以下2点：第一，运用寿命周期费用而不仅仅是采购费用对设备成本进行权衡；第二，在满足任务要求的备选方案中对设备成本进行权衡（以全寿命周期费用最小为评价标准）。设备的运行状况和可用度受其设计技术性能的影响，同时，设备的可用性对设计可靠性、维修性等提出要求；设备使用特性包括对人员、能耗、工艺等的要求，由此构成设备的使用费用。

设备的实际功能受设备全寿命周期费用各分项费用的影响，其中包括使用和维修资源投资费、预防性维修费、修复维修费、停工损失费等，同时还包括相应附加费用，如管理费、资料费、培训费、固定资产税等。在设备寿命周期分解后，需要收集数据并对数据加以整理、统计和分析，以便开展设备全寿命周期费用分析。

为更好地管理数据，保证轨道桥全寿命周期内数据的完整性，五洲国际码头与武汉川丰软件技术有限公司合作开发机务管理系统，其中包括物资模块、维保模块、成本预算（包括能耗）模块等，为准确分析数据提供有力保证。

2 轨道桥全寿命周期费用分析过程

2.1 全寿命周期费用的构成

2.1.1 购置费

购置费采用单机设计理论质量估算方式。由于在购置轨道桥时设备设计、安装、调试、采购等前期费用都以合同总价方式体现，能够采集的数据仅为轨道桥各机构质量信息（见表1）。

2.1.2 能耗费

能耗费根据日历台时乘以设备利用率乘以每台时能耗乘以能耗单价的计算方法得出。分析和整理五洲国际码头轨道桥2004―2011年各项费用数据，结果见表2和表3。

2.1.3 保养费

港口作业性质决定设备的持续可靠运行至关重要，从而使设备维护由原来的计划维护逐渐转向预防性维护。轨道桥维护以保养和项目维修为主：保养周期相对固定，保养费用可以由保养周期乘以单次保养费用得出；项目维修费用可以根据维修合同价格累加得出。

2.1.4 维修费

维修费在轨道桥寿命周期费用中的占比较大，且维修费的估算、收集、整理和统计十分复杂。综合分析各方面因素确定轨道桥维修费的数学模型为

式中：C1为年平均维修费用；T为日历台时；u为设备利用率；t为系统平均故障间隔时间；C2为平均每次维修费用。

2.1.5 人工费

人工费包括操作人员劳务费、维修和辅助人员劳务费，其中，操作人员劳务费由操作人员劳动量乘以劳动单价得出。人工费的计算方法为人员平均工资（广义）乘以人员数量。

2.2 全寿命周期费用预测

分析评价轨道桥全寿命周期费用需要对全寿命周期内还未发生的费用进行预测。五洲国际码头振华轨道桥与诺尔轨道桥全寿命周期费用各分项费用比较和2023年各分项预测费用比较分别见表4和表5，振华轨道桥与诺尔轨道桥全寿命周期费用比较见表6。

全寿命周期费用比较

2.3 小 结

（1）轨道桥购置费以其各机构设计理论质量为依据，同等质量下振华轨道桥的预计采购价格比诺尔轨道桥低；

（2）在相同作业工况下，振华轨道桥的能耗费用较高，主要原因为振华轨道桥的总质量比诺尔轨道桥重约42%；

（3）维保费与设备可靠性有关，振华轨道桥的维保费远远低于诺尔轨道桥；

（4）在20年设计寿命期内，振华轨道桥的成本费用比诺尔轨道桥少287.43万元人民币。

（5）全寿命周期费用的对比结果在一定程度上反映振华轨道桥的可靠性优于诺尔轨道桥，且振华轨道桥在成本费用方面具有较大优势。

3 结束语

作为衡量不同管理措施和方案的统一指标，全寿命周期费用管理是设备技术管理与经济管理的结合点，不仅能用于综合权衡以为管理决策的制定提供依据，也可用作控制费用的杠杆，以科学规划、设计、制造和使用设备，降低设备使用成本。设备全寿命周期费用分析有助于改进设备管理维保制度，优化设备技术，减少备件库存，提升设备管理水平，增强企业竞争力。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2013-02-16）

门座式起重机结构强度分析 篇4

1 门座起重机的组成

门座起重机的结构形式如图1所示。其主要由大车行走机构、门架、转盘、机器房、人字架、臂架系统等组成。大车行走机构实现起重机的运行, 转盘实现起重机臂架的回转, 缠绕系统和臂架系统实现货物的升降, 起重机的带载变幅等动作。

1-大车行走机构2-门架3-转盘4-机器房5-人字架6-缠绕系统7-臂架系统8-主钩9-副钩

2 门座起重机的载荷种类

2.1 固定载荷SG

固定载荷即为起重机的自重载荷, 包括金属结构、机械装置、电气设备以及配重等。

2.2 额定起升载荷SL

额定起升载荷指总起升质量的重力。

2.3 惯性载荷。由水平运动加速或减速引起的惯性载荷, 可以用加速度值来进行计算。

SH=ac× (SG+SL)

式中, ac-运动部分对应的加速度。

2.4 侧向载荷。当两个车轮沿一根轨道偏斜行走时, 应考虑垂直于轨道的水平力所形成的力偶。

SK=21λP中, λ-侧压力系数, 取决于跨距与基距之比;P-受侧向力作用侧的起重机走轮上的最大总轮压。

3 模型建立

该起重机模型运用有限元软件ANSYS进行分析计算。考虑到各部分结构形式和受力情况的不同, 建模过程中采用了4种单元类型:梁单元Beam44、管单元Pipe16、杆单元Link8以及质量单元Mass21。

3.1 Beam44单元

Beam44具有拉伸、压缩、扭转和弯曲功能的单轴单元。该起重机的端梁、横梁、机器房底座和部分人字架采用的是箱型梁与工字梁结构, 这些部件都采用的Beam44单元类型。

3.2 Pipe16单元

Pipe16是一个轴向拉压、扭转和弯曲单元。该起重机的门架、部分人字架和臂架系统采用的是Pipe16单元类型。

4 起重机载荷工况组合

4.1 起重机工作状态

4.1.1 臂架上仰27°、45°、58°、78°, 同时起重机正常工作。

4.1.2 臂架水平, 臂架下俯13°处于锚定状态, 起重机不工作。

4.2 工况组合

该起重机的工况组合分为无风工作工况、有风工作工况和暴风工作工况。如果行走运动只是为了调整起重机作业位置, 而不是经常用于搬运货物, 不考虑侧向力的影响。各种工况下的载荷分别如下:

5 有限元法的计算原理

在文章的结构力学分析中, ANSYS采用变分学和最小势能原理进行求解。以一端固定一段自由梁为例。其总能量可用拉格朗日函数L表示。

由拉格朗日函数可知, L是ω和w"的函数, 即L=L (ω, w") , ω-为弹性梁的挠度。

其最小势能可用变分泛函数表示:

令δπ=0, 即可求出极值。

因为δw为任意函数, 所以, 这两项为弹性梁的边界条件, 第三项即为弹性梁的平衡方程。所以平衡方程为, 把 (*) 式代入, 得

由推理过程可知, 泛函数和平衡方程是等价的。首先假设一组符合于边界条件的试调函数, 并将其代入能量方程式中, 再对试解函数的各个系数作微分, 令之为零, 找出能量方程式的最小值, 最后解得试解函数的各个系数。其中可以利用三角函数、幂函数等作为试解函数。

6 整机计算结果及分析

6.1 许用应力的规定

该起重机主结构制造材料为Q345B, 其许用应力为:, σs=345MPa, n为安全系数。无风工况下的许用用力为230MPa;有风工况下的许用应力为259.4MPa;暴风工况下的许用应力为313.6MPa。

6.2 各个工况下的应力分布

计算结果中显示, 工作工况在78°是出现最大应力213.238MP, 位于变幅钢丝绳和臂架的连接处;非工作工况在-13°时出现最大应力240.704MP, 位于转盘和臂架的连接处, 如图2所示。

7 结束语

(1) 在用ANSYS进行结构分析计算时, 要全面考虑载荷组合及作用方式, 尤其是作用力很大但是合力为零的载荷, 如钢丝绳的预紧力等。 (2) 在实际工作中起重机金属结构受力比较复杂, 使用有限元软件ANSYS就可以较好的模拟起重机在各种工况下的真实应力情况, 大幅度提高整体结构可靠性及安全性。但是ANSYS是个分析工具, 对于具体的实际情况还是需要借助力学知识进行分析。 (3) 通过计算结果可以得到模型的应力分布以及各节点力, 可通过对数据的分析进行进一步的优化设计。如调整结构板厚以及配重的质量, 使得金属结构的整体应力分布最优化, 使得结构质量尽量轻巧的同时又能满足结构可靠性的要求。

参考文献

[1]潘钟林.欧洲起重机机械设计规范[S].上海振华港口机械公司译丛 (修订版) , 1998.

[2]陈玮璋.起重机金属结构[M].北京人民交通出版社, 1986.

[3]李谷音.港口起重机械[M].人民交通出版社, 2011.

轨道式塔式起重机使用安全技术交底 篇5

2、必须遵守“十不吊”等有关安全技术规定。

3、塔式起重机安装之后，必须按规定验收通过后，方可使用。

4、夜间作业必须有充足的照明。

5、起重机必须有可靠接地，所有电气设备外壳都应与机体妥善连接。

6、起重机行驶轨道不得有障碍物或下沉现象。轨道压板螺栓完整有效，轨道末端应有止档装置

和限位器撞杆。

7、工作前应检查传动部分润滑油量、钢丝绳磨损情况及各种限位和保险装置等，如不符合要求，应及时修整，经试运转正常后方可正式施工。

8、司机必须得到指挥信号后，方可行进操作，操作前司机必须按电铃，发信号。

9、工作休息或下班时，不得将重物悬挂在空中。

10、工作完毕，起重机应开到轨道中部位置停放，并用夹轨钳夹紧在轨道上，吊钩上升到上限位。起重臂应转至平行于轨道的方向。动臂变幅式塔吊起重臂放到最大回转半径处，小车变幅式塔吊的小车收置里端。所有控制器必须扳到停止位，拉开电源总开关。

式起重机 篇6

门座式起重机安拆作业安全管理的目标：防止各类安全事故发生，有效地保障起重机安装与拆除施工相关人员的职业安全健康和相关设备的安全；确保安装与拆除满足质量要求，保障设备使用安全。

2.门座式起重机安装与拆除作业施工流程和一般拆装顺序

2.1门座式起重机安装流程图

2.2门座式起重机安装顺序（以MB600型门座起重机为例）

主要安装顺序：走行机构—门架—塔身Ⅱ—塔身Ⅰ—中心导电装置及电缆—机台—人字架—回转机构—起升机构—变幅机构—机房内电气设备—司机室机房—平衡重—机架—安全保护装置—电气设备及辅助设施—臂架扳起—调试—交付使用。

2.3门座式起重机拆除顺序（以MB600型门座起重机为例）

将门机开至指定位置并固定好，框架结构的门座起重机需搭好排架方可作业。

拆收钢丝绳；卸一半平衡配重块；拆起重臂并分解；卸剩余平衡配重块；拆斜拉；拆竖塔立架；拆操作室及机械室房架；拆主副卷扬机构及电气设备；拆平衡箱及机械室墙；拆机台前后主体、左右机翼；拆四组回转台车及回转盘；拆门架附件、走台梯子、电缆绞盘；拆装悬梁分件、四组斜梁及上下连杆、纵梁及斜撑（塔柱结构的此步骤为拆除塔身）；拆横梁、底梁与行走台车；拆轨道。

3.门座式起重机安装与拆除作业的安全控制措施

3.1一般控制措施

（1）参加施工的有关技术人员、管理人员、操作人员、安装工人必须接受入场前安全教育，持证上岗。

（2）进入现场的施工人员必须按规定劳保着装，并佩戴好必要的安全防护用品。

（3）特种作业人员必须持证上岗，非特种作业人员不得从事特种作业。

（4）现场施工人员应严格遵守安全操作规程及相关安全管理规定，正确使用工器具，服从安全人员的管理。

（5）高处作业时施工人员必须系好安全带，安全带的固定位置应安全可靠，并尽量高挂低用。

（6）爬梯平台、通道等必须牢固可靠，临空面、悬空作业必须挂好安全网。

（7）起重、运输设备操作人员作业前应对设备的性能进行检查，确保设备安全运行。

（8）大件吊装必须严格执行吊装方案，统一指挥协同配合。

（9）安装拆除工作面设置安全作业警戒线，并派设安全警戒人员，禁止无关人员进入。

（10）安装拆除作业中，遇有六级以上大风和雷、雨、大雾天气时应停止作业。

（11）安全人员应坚持现场巡视，发现违规必须及时制止和处理。

3.2具体控制措施

（1）技术交底：由项目总工程师组织进行技术交底，使参与作业人员了解门座起重机的特点，对起吊手段，施工方法、施工程序和措施等做到心中有数，防止因施工人员不熟悉施工工艺而造成各类伤害；工程技术人员应制定出可靠的安全技术措施，并在施工中督促落实，确保措施到位。

（2）作业中具体控制措施：

a、高处坠落。作业人员必须戴好安全帽，高空作业系好安全带、保险绳。高空作业时，必须搭设牢固的脚手架，拴好安全网，零散物品及工器具必须入置在牢固处，防止坠落，严禁向地面抛扔物品。作业人员作业时必须站在工作平台内，通行时必须在安全通道内，严禁攀、坐在不安全部位，谨防坠落。

b、物体打击。作业人员在作业过程中，必须观察作业环境，在操作时要注意作业方法及避让物体碰撞的方法。起重设备在起吊重物时，速度要均衡，重物平稳，禁止忽快忽慢和突然制动。

c、机械伤害。每班作业前，必须对使用的机械设备及工器具进行认真检查，确认完好后方可使用。起重设备作业时，必须停置在坚实地面上，支腿一定要支垫平稳牢固，作业时有专人监护。作业中，严格遵守操作规程，起吊重物的起重量不能超过起重设备的额定起重量，严禁斜吊，拉吊重物，起吊作业范围内严禁行人通过和逗留。

d、触电。作业用电动设备、机具、照明必须按规定装漏电保护器和接地。作业时观察周围环境，避免起重设备和构件碰挂周围电源。

e、火灾。施工现场应配备必须的消防器材，动火作业应有专人监护，并按规定采取可靠措施。氧气瓶、乙炔瓶在搬运过程中，应避免剧烈震动和碰撞冲击。要缓慢开启瓶阀，防止附件升压过速产生高温。开瓶阀时不许用钢板手敲击瓶阀，防止产生火花。每种气体要有专用减压器，氧气瓶、乙炔瓶必须分别放置，距离不小于5米。

f、起重伤害。作业前，要认真检查使用的钢丝绳有无断丝、断脱、严重锈蚀，确认完好后方可使用。根据起吊重物的重量合理选用钢丝绳，合理选用吊具、吊点。在拴钢丝绳吊索处有棱角，必须采用包角衬垫，防止割断钢丝绳，并采取防止钢丝绳脱滑措施。钢丝绳吊索必须在吊钩上挂好，起吊过程中注意观察，防止脱钩。

门座式起重机门架应力分析 篇7

门座起重机是具有沿地面轨道运行、下方可通过铁路车辆或其他地面车辆的门形座架的可回转臂架型起重机[1],广泛应用于港口、码头货物的机械装卸,造船厂船舶的施工、安装,以及大型水电站工地的建坝工程,是实现生产过程机械化不可缺少的重要设备[2]。

门座起重机按照结构分为臂架系统、人字架、旋转平台、司机室、门架等部分;按照机构分为起升机构、变幅机构、旋转结构、运行机构部分。其中门架结构是门座起重机最为典型的结构,门架结构支撑着上部旋转部分的全部自重和所有外载荷,因此,门架结构对整个起重机的稳定性有着重要影响[3]。为了保证起重机正常平稳运转,门架必须有足够的强度和刚度。

1 门架结构

按门架结构型式可将其分为转柱式门架、大轴承门架及定柱式门架,其中定柱式门架应用较少,本文不做分析。转柱式门架主要有下面两种型式:①交叉门架,这种门架是由两片平面钢架交叉组成的空间结构,它的顶面为一大圆环,其上装有环形轨道和大齿轮,门架当中有一个十字横梁,在横梁的交叉处装有转柱下支承的球铰轴承,在起重机轨道的同侧平面内用拉杆把两条门腿相连在一起,以增加门架的空间刚度;②八杆门架,这种门架的顶部是一个圆环结构,其上装有环形轨道和大齿轮,圆环断面常做成箱形的或宽腹板的工字形断面,在圆环下面是由8根撑杆组成的对称的空间桁架结构,每一侧面为由两根撑杆组成的三角形桁架结构,三角形的顶端夹角一般不小于30°,起重机的臂架和人字架都支承在旋转平台上,旋转平台与转柱相连接。

大轴承式门架结构型起重机的上部旋转部分通过大型滚柱轴承式旋转支承装置直接支承在门架上,这样上部旋转部分的垂直力、水平力和倾覆力矩通过大轴承全部传给门架顶部,从而使门架受力状况得到改善,如高圆筒形的门架即为这种结构。

2 测试方案

选取上述3种典型门架结构的门座起重机对转柱或者圆筒部分进行应力分析[4,5,6,7,8,9,10,11]。测试机型主要参数和应力测点分布分别如表1和表2所示。表1中的工作幅度专指起重机置于水平场地时空载吊具垂直中心线至回转中心线之间的水平距离,幅度有最大幅度和最小幅度之分,当臂架倾角最小时起重机幅度为最大幅度;反之为最小。

表2中,以面对转柱盖板时司机室在前方的盖板为后盖板,盖板左右侧方向以正对该盖板时的左右侧来划分。

表3~表5分别为3种机型的测试工况。表3中,定义臂架变幅平面与大车轨道平行时为“90°”方向,以司机位为准,顺时针/逆时针旋转。表4中,定义臂架变幅平面与大车轨道平行时为“0°”方向,以司机位为准,顺时针/逆时针旋转。表5中,定义臂架变幅平面与大车轨道平行时为“0°”方向,以司机位为准,顺时针/逆时针旋转。

3 测试结果与分析

对各个测点数据进行处理分析,得到在各试验工况下响应结果,如表6所示。响应拉应力值为正,用“+”表示或省略;响应压应力值为负,用“-”表示。

从表6可知,在转柱、圆筒上水平截面对称的2个应力测点,得到的最大应力值大小接近,应力的表现形式相反。

对采集到的应变数据进行应变-应力转换,将所测微应变转成应力值,得到应力响应图。图1和图2分别是交叉门架、八杆门架起重机转柱测点应力响应图,图3是圆筒门架起重机圆筒测点应力响应图。

通过对图1~图3分析得知,圆筒门架起重机的圆筒部分在各种工况下所受到的应力都较小,这种门架结构的起重机改变了门架的受力分布。对转柱式门架起重机布置的其他测点进行应力分析,发现在整机布置的所有测点中,上转柱部分的应力值都呈现较大的值,这就要求在平时的检测中要重点关注上转柱部位的损伤情况,上转柱的安全关系到整机的稳定性。在转柱、圆筒部分,对称位置的2个测点都表现了非常好的应力对称分布特性,在整个工况历程过程中,一个测点受到压应力,则对称的另一个测点就受到拉应力,反之,变化也相同。

4 小结

(1)圆筒门架起重机的圆筒部分受到的应力较小,而转柱式门架上转柱部分受到的应力值较大,对门座起重机的整体稳定性产生重要影响。

(2)正常的门座起重机,在转柱和圆筒同一个水平截面的对称2点受到的应力应该是数值接近、压/拉相反的。

摘要：门座式起重机是现代工业生产中不可缺少的设备,广泛应用在对物料的起重、运输、装卸等作业中,大大提高了劳动生产率。门架结构支承着旋转平台及其上面的所有结构,门架的稳定性决定着整机的稳定性。通过对不同门架结构型式的门座起重机进行应力测试,分析了门架结构的受力情况,得到了门架典型的应力分布状态。

关键词：门座起重机,门架,应力分析

参考文献

[1]王宏波.门座起重机支撑圆筒的故障诊断及基于MSC.Fatigue的门架结构疲劳有限元分析[D].武汉:武汉科技大学,2005:17-26.

[2]黄海.港口起重机金属结构安全性评价方法研究[D].武汉:武汉理工大学,2008:59-120.

[3]黄国健,刘柏清,王新华,等.在役门座式起重机应力测试技术探讨[J].自动化与信息工程,2011(6):29-31.

[4]Wang Xian-li,Zheng Jian-jun,Wu Zhi-min.Fracture model for predicting concrete cover-cracking induced by steel corrosion based on interface bond state[J].Journal of Shanghai University(English Edition),2009,13(3):219-224.

[5]Han Zeng-yao,Qu Guang-ji.Development and calibration of space debris risk assessment&protection optimization software[J].Aerospace China,2005,6(1):16-17.

[6]洪正,王松雷.门式起重机金属结构应力测试及分析[J].机械研究与应用,2012(6):81-83.

[7]仲莉芬.大型装船机主机结构运动学及动力学仿真分析[D].大连:大连理工大学,2013:22-26.

[8]Lee K H Sit-specific hazards and load models for probabilitybased design[D].Corvallis:Oregon State University,2004:20-26.

[9]Paik JK,Lee JM,Park Y,et al.Time-variant ultimate longitudinal strength of corroded bulk carriers[J].Marine Structure,16(8):567-600.

[10]Guedes Soares C,Garbatov Y.Reliability of maintained,corrosion protected plates subjected to non-linear corrosion and compressive loads[J].Marine Structures,1999,12(6):425-445.

门座式起重机差别化管理 篇8

一、门机现状

四公司现有门机20台, 2000年以后购置的只有5台, 使用年限达到15年的有4台, 超过20年的有11台, 整体老化情况严重。自2006年集团公司实施"北煤南移"战略以来, 货类结构有了较大调整, 对门机的功能与稳定性提出了更高要求, 一是以镍矿为主的货类作业导致门机使用台时激增, 经常处于满负荷或超负荷运转, 设备的维修保养难度逐渐增大。二是原材料价格、物流与人工成本的上涨, 对生产经营造成了较大影响, 设备更新难度进一步加大。2008~2011年的门机新度系数约为13%, 而利用率却长期>65%, 部分月份甚至>75%。

为了适应生产需要, 门机要满足低故障、高负荷与连续作业的要求。而外部生产环境的变化, 使各车况和作业工况变得千差万别, 如果按照《天津港设备管理规定》和《四公司机械设备管理规定》的要求, 采用单一的维护保养模式, 很难实现企业制定的工作目标, 必须探索和实施差别化的管理方式, 才能适宜门机日益老化的状况。

二、差别化管理特点

所谓差别化管理模式, 是在保证门机安全和有效运行的前提下, 以现有的《四公司机械设备管理规定》为基础, 依据门机的实际车况制定具有针对性及个性化的管理方案。即在实施管理时尽可能挖掘每台或每组门机的个体性差异, 并以此作为制定维护保养方案的重点, 做到有的放矢, 以达到低投入、高效率的管理目标。由于每台门机的特性不是一成不变的, 其管理方案也需要随时调整和补充, 因此差别化管理是一种动态的管理模式。

老龄门机的基本特点是结构疲劳、状态不稳定、故障多发及安全系数降低, 车龄越老, 各门机的差异性就越大。差别化管理模式将这种差异作为重要的参考因素, 并贯穿到设备管理的整个过程和所有环节。

1. 以分组管理为基础

(1) 依据。分组就是将具有相似或相同特征的门机编为一组进行日常管理。分组过程中需要综合考虑门机的车龄、配件组成、作业工况, 以及员工技能、故障类型和频次等, 可以有多种类型, 既可依据机械配件组成来分, 也可根据故障点来分。例如, 11#门机与3#、8#门机的转车减速箱是故障多发点, 可分为A组;同时, 11#门机与14#、5#门机的电控系统完全相同, 又可分在B组。分组多少与类型并不固定, 可以遵照维护和保养方便易行的原则灵活设置, 关键是加强各类数据的记录、统计和机车档案的整理, 这是一项长期而细致的工作, 需持之以恒和常抓不懈。

(2) 分组管理的优点。 (1) 便于制定更符合设备实际情况的管理方案, 每组的共同特征是制定个性化管理方案的重要参考因素; (2) 同组门机可以实现备件和保养经验的共享, 当某台门机出现问题, 可为其他门机提供参考, 减小或避免同类故障发生, 节约维修资金和提高管理效率。

2. 推行差异化保养与维修

(1) 原模式利弊。老龄门机最突出的特点是可靠性差, 故障发生没有规律性, 为把握工作状态和使用性能, 常采取加强日常检查和加大监测力度等方法, 将状态监测作为管理重点。通过制定一套固定方案, 并以此为日常管理的执行标准, 包括明确门机的监测部位、内容、周期等, 方式虽然简单, 但实施难点是: (1) 过于程式化和规律性太强, 对于状态不稳定的老龄门机容易发生误检或漏检问题; (2) 需占用大量的人力物力, 效率不高。

(2) 差别化管理的优势。差别化管理模式采用的状态监测, 并不以固定和统一的标准作为依据, 而是根据每台门机的自身情况, 确定合理及个性化的监测重点、周期及手段。例如, A组门机和B组门机, A组门机因主扒杆腹板变形进行过维修, B组门机更换过大拉杆与象鼻梁的联接轴销, 上述部位就是A组和B组的监测重点, 监测频率也应高于其他门机。同时, 由于A组中的1#门机主扒杆腹板采用的材料和焊接形式比较特殊, 必须借助专业仪器才能测定, 而同组的其他门机只需用目测即可。制定个性化状态监测方案的目的是使重点突出, 能直接把握运行状态与性能, 并对可能发生的故障进行有效干预, 防患于未然。

差别化的维修与保养方式是: (1) 当故障发生后, 并不依据经验盲目的实施维修, 应对故障及原因进行综合分析和评估; (2) 根据门机的实际状况确定是否维修, 或如何维修。不仅同一门机不同故障的维修方式不同, 就是相同故障发生在不同门机上时, 也会采取完全不同的处理方法。

3. 强化差别化成本管理理念

因老龄门机的故障多发及维修频次增加, 投入的人力、物力也在逐年增高。为适应新形势需要, 2008年公司实行了全面成本控制, 即在原有全面成本管理基础上, 针对不同门机的个体状况和作业工况确定是否投入、如何投入和投入多少, 预防备件过度存储和过度维修情况发生, 满足成本管理效率的最大化和可持续性要求。具体措施是: (1) 生产作业应根据门机实际工况进行合理调配和使用; (2) 针对不同的生产条件制定不同的维护保养方式; (3) 采用灵活的维修方式, 以提高维修质量与效率。为保证成本管理的可持续性, 上述措施经过一段时间运作后, 要对第一手资料进行分析、汇总和及时完善与改进。通过实施差别化成本管理, 不仅改善了门机性能和运行状态, 将有限的资金投入到最需要的地方, 而且发挥出较大的经济效益。

三、差别化管理实施经验

1. 以安全管理为主线

(1) 做好员工培训工作, 建立长效奖惩机制。主要做法是: (1) 加强对基层设备维修和保养人员的技术能力和安全作业水平的培训。通过脱产学习、参观交流和技术比武等多种形式, 不断提高业务素质, 增强对门机故障诊断和维修的能力; (2) 每年对基层维保人员所辖门机进行综合评定, 并以此作为考核依据, 对优秀员工进行奖励, 相反, 则进行处罚; (3) 定期对司机等相关人员进行各项规章制度和安全操作规程的培训, 不定期的开展门机原理及保养检查的培训; (4) 针对年轻司机逐渐增多的情况, 适时开展司机与门机一保人员定期轮岗的活动, 以提高年轻司机的综合素质。

(2) 加强监督检查, 消除门机安全隐患。对于门机的日常监督, 虽然已有一系列的制度作保证, 如一级保养验收、日常巡检、点检、月度集中检查等, 但共同特点都是对设备性能和状态进行直观的目测, 并依靠经验进行分析。而在实际操作中难以对隐患点进行全方位的覆盖, 例如, 人员不能到达的地方或用眼睛无法观测到的箱体内部, 特别是对于老龄门机来说, 本身就有许多安全隐患, 无法确保正常运行。因此, 针对各门机的实际情况制定了不同的强化监督和检查措施, 主要集中于钢结构、铰点、钢丝绳及电气设备上, 一旦发现隐患, 首先进行分类, 确定出整改的项目与限期, 并对整改情况进行跟踪。对一时难以整改的, 除采取补救措施外, 应及时停止使用。

2. 以制度创新为动力

(1) 推进门机“管、用、养、修”一体化改革。将原属动力站的门机电气维修人员并归到固机队, 实现门机电气维护的管、用、养、修的一体化管理。以节约资源、优化人员结构和调动维修人员的积极性, 确保电气维修效率和可靠性得到显著提高。

(2) 建立抢修小组制度。为了应对门机在夜间、节假日以及重点船舶作业时可能出现的故障, 建立了抢修小组制度。小组成员为各部门的技术骨干, 成员间24h保持联系畅通, 以应对各种应急事件的发生。从近3年的统计数据看, 每年抢修小组出动次数都在20次以上, 对门机的日常保养与维修, 已起到不可或缺的作用。

3. 以技术改革为手段

(1) 实施总成互换和零修相结合的维修方式。总成互换曾经作为门机维修的标准工艺, 已经实行多年, 具有可靠性高、速度快等优点, 但也存在备件存量大、占用资金多等缺点。实施差别化管理模式后, 为解决门机维修的经济性和时效性矛盾, 对维修工艺进行了改进, 如对于现场维修工艺复杂、占用时间长或配件加工制作周期长的项目, 采用总成互换方式维修;反之, 则采用零修的方法, 较好地解决了上述问题。

(2) 采用计算机辅助管理系统进行设备管理和维护。委托专业软件公司开发了“机务管理系统”软件, 将门机的日常维护、保养与检修, 以及材料的购置、审批及设备的各类数据统计、分析等, 都集成到一起, 提高了门机管理效率。

自实行门机的差别化管理模式以来, 2009~2011年门机的完好率始终>98%, 维护费用逐年递减率>12%, 从未因设备原因发生过安全事故。实践证明, 门机的差别化管理是符合公司现有生产情况的一种有效的管理模式。通过进一步探索创新使其更加完善与合理后, 计划在其他设备上推广与应用。

摘要：针对企业门座式起重机老龄化现状, 以个体差异与实际车况制定差别化管理方案, 通过实施分组管理、差别化成本管理、个性化状态监测, 达到低投入、高效率的管理效果。

电动单梁桥式起重机结构力学分析 篇9

关键词：单梁桥式起重机,力学分析,有限元

0 引言

桥式起重机是起重机械的一个主要类型,它主要用来在固定的车间内装卸和搬运物料。随着生产规模的扩大及自动化程度的提高,对桥式起重机的设计要求也越来越高。目前国内设计使用的起重机,是以传统的工程力学为基础,结合使用经验,通过大量的简化处理,计算出所需的强度和刚度[1]。手工计算费时费力,而且计算结果准确性差。 本文利用三维软件SolidWorks生成某电动单梁起重机的整体模型,再将几何模型导入有限元软件ANSYS Workbench中进行强度及刚度分析,确定应力集中位置,并对主梁的设计提出合理的建议。

1 桥式起重机三维模型的建立

本文以5t/22.5m电动单梁桥式起重机为研究对象。该起重机由单主梁、端梁、电动葫芦、电气设备和运行机构等部件组成。以SolidWorks为平台建立的桥式起重机三维模型[2]如图1所示。

1-运行机构;2-主梁;3-电动葫芦;4-端梁

单梁桥式起重机的端梁作为独立构件与主梁通过螺栓法兰连接,连接法兰通过8个精制螺栓与端梁连接。由于主梁与端梁连接处弯矩较大,主要通过连接法兰与端梁水平接触承受剪切力,此外精制螺栓除了起连接作用以外,也承受了部分剪切力。

单梁桥式起重机的主要性能参数如下:起升重量为5t,跨度为22.5m,大车运行速度为20m/min,电动葫芦起升速度为8m/min,起升高度为6m,工作级别为A4。

2 静力学分析

2.1 模型导入

建立的电动单梁桥式起重机模型是否合理将直接影响有限元前处理的时间长短以及计算结果的准确性,由于完整起重机结构比较复杂,在导入ANSYS Workbench前应将三维模型进行合理简化,然后将简化后的三维模型直接导入。

2.2 材料属性的定义

电动单梁桥式起重机的主要结构材料为Q235钢,其弹性模量为2.06×105MPa,泊松比为0.3。

2.3 划分网格

由于模型某些部件尺寸较大,因此采用单个部件分别划分网格的方法,分别定义各个部件网格的尺寸,主梁与端梁连接处细化网格。划分网格后,模型共有101 240个节点、26 476个单元。

2.4 施加约束和载荷

根据实际情况,对两侧端梁下表面分别施加位移约束,但不施加旋转约束。满载电动葫芦通过车轮施加到主梁上的压力以集中力的方式施加到电动葫芦轮压附近的各个节点上,即将载荷作用节点附近的一小块平面设为加载平面[3]。

起重机起重量为5t,电动葫芦质量为0.32t,考虑其起升动载系数为1.07,则各个电动葫芦轮压P=(5 000×1.07+320)×9.8/4=13 891.5N。加载位置分别为跨中、1/4跨以及跨端相应的位置,方向垂直向下。

2.5 有限元计算及结果分析

经过有限元分析,得出桥式起重机跨中、1/4 跨、跨端在载荷作用下的变形及应力云图。图2、图3 分别为桥式起重机在跨中载荷作用下主梁变形图和应力云图,图4为主梁与端梁连接处的应力云图。

取安全系数为1.33,Q235钢的最大许用应力[σ]=235 MPa/1.33=176.7 MPa。当满载电动葫芦位于跨中、1/4跨和跨端时,该起重机的最大应力都出现在主梁和端梁连接处,最大应力为130.18MPa,小于材料的许用应力。主梁在竖直方向最大位移为10.123mm,即主梁的挠度f=10.123mm,小于该起重机的许用挠度[f]=28.12mm([f]≤L/800,其中,L为主梁的跨度,L=22.5m),所以挠度符合要求。

经过对满载电动葫芦从跨中到跨端不同位置的多次加载求解,得出整机的最大应力和最大位移随电动葫芦所在不同位置的变化情况。

设满载电动葫芦在跨中时为“0”位,图5和图6分别为满载电动葫芦从跨中开始往跨端运动时起重机出现的最大应力和最大位移的变化。

从图5、图6可以发现,当电动葫芦位置从跨中向跨端变化时,桥架的最大应力值以及最大位移逐渐减小,满载电动葫芦在跨中时,结构出现的应力最大,若将连接贴板向行走轮两侧延伸10mm~20mm,将显著地降低主梁与端梁连接处的应力值,提高结构的安全系数。

3 结论

通过对起重机进行有限元分析,得到了以下结论:①该起重机最大应力小于其材料的许用应力,强度满足设计要求;②主梁的静挠度也在其许用范围之内,满足设计要求;③主梁与端梁连接处应力较大,将连接贴板向行走轮两侧延伸10mm~20mm,将显著地降低该处应力值,使结构更加安全可靠。

参考文献

[1]吴丽萍.我国起重机新技术的进展与国外发展动向[J].山西机械,2002(4):51-52.

[2]魏国前,叶国平.基于现代设计方法的LDA起重机主梁设计[J].机械设计与制造,2009(5):81-83.

塔式起重机基础安装的一种新型式 篇10

1 地耐力不足引发的思考

目前国内外塔机施工普遍采用现浇筑砼整体式基础,国内塔机生产厂家在对塔机基础的设计上都以地基承载力在200kN/m2为设计依据来设计承台的结构大小。

天津地处沿海,土质松软,地基承载能力多在90～120kN/m2左右。为了满足塔机设计要求,在工程中需要大量采用桩基础,然后制作承台。但实际施工情况比较多样,有些工程没有条件打桩或是不允许打桩。比如天津奥林匹克中心体育场看台板安装施工项目,需要多次转场安装环形布置的看台板,打桩做承台的费用高昂,而且场馆地下结构也不允许砼和钢筋永久保留。在天津军事交通学院工程和天津师范大学工程施工中,因为工程量临时添加需要增设塔机,而施工现场已经没有余地打桩。

天津建工总包公司研究设计了一种塔机无桩基础设备来解决上述难题,节约了大量的砼和钢筋,对环境没有负面影响,同时节约了时间和人工。

2 新型塔机基础安装方式

我公司现有设备资产中,波坦MC230、MC320;永茂STT200、STT153;江汉TC6017等塔机都有压重式设计,经过与土建专家的讨论,采取扩大承台承压面积的方式可以降低塔机对于地基承载能力的要求。

以STT200塔机为例。由样本查得,塔机每个支腿压重120t,4个支腿压总重480t,塔身自重73t,共553t。采用钢制路基箱将塔机承压底表面扩大到64m2,箱基自重约26t,则基底压力为90kN/m2,对于地层地耐力的要求大幅降低。考虑运输的问题,我们将路基箱设计成8m×2m×0.2m的4块钢结构箱板,安装时用鱼骨梁将4块箱板联结为刚性整体,从而保证每块箱板受力均匀。

塔机承台对地耐力要求降低后,塔机基础的处理也比较简单了。一般地区地表下挖400～600mm夯实,再垫300mm石屑,分两步夯实找平即可,石屑起到均匀传递载荷的作用,而且容易找平。

6个工程近2 0台次的拆立以及M C 2 3 0、MC320、STT200、TC6017等型号塔机的安装使用,证明此方法安全可靠,可以替代桩基结构。

3 资金投入情况

STT200塔机路基箱压重式安装需要投入的资金共计36万元。分别为:(1)增设本塔型的压重架,含基础节和支撑,该项投入约为14万元;(2)增设钢筋砼制压重块106t,需用5万元;增设钢路基箱,重26t,需用17万元。

塔机安装桩基础承台需要耗费大量的砼和钢筋,一次投入就达十几万元,并且工程结束后回收利用较少,容易对地下环境造成污染。相较之下,1套塔机路基箱压重式基础可以反复使用,可用年限至少30年,我公司目前按全部塔机台数的10%～15%进行了配置。

4 优点

目前国内外常用的塔机现浇筑砼整体式基础本身存有各种弊端:其自身重量大,最小亦达数十吨,过于笨重;又因其为埋于地下的现浇结构,只能一次性使用,浪费严重;弃于地下的混凝土块的清除往往需要耗费大量人力、物力和财力,否则长期沉淀必然严重影响土质,破坏环境;长期留存地下,有可能干扰其他工程施工;对已有建筑进行改扩建施工时,往往因此没有足够的施工场地,导致很多情况下不能采用。

新型塔机无桩基础具有节能、减排、环保的突出优点。(1)不打桩,减少乃至消除了钻孔的泥浆排放;(2)无桩、无承台直接节省大量的钢筋、砼,并且减少了土方的开挖;(3)施工结束后,无需对基础进行处理,而桩基承台结构在施工结束后通常要将承台破除、挖出底脚,桩则被永久地留在地下,不符合持续发展的要求。

路基箱压重式安装方式还具有其他优势:(1)对地耐力要求低,天津等沿海地区的地质状况都可以放心使用;(2)无需打桩和制作承台,大大缩短了安装周期(通常为1、2天左右,桩基承台基础施工通常为十几天);(3)适用面广,不影响地下其他工程,不会对后继管线等施工造成影响;(4)降低基础制作的费用,桩基承台式结构安装一次的费用大约在9～12万元之间,而路基箱压重式基础处理费用不到1万元;(5)增设了基础节的支撑体系,使得塔机的独立高度增加,方便了施工。

5 结语

塔机无桩基础安装形式重点用于特殊工况的施工,尚未在高层、超高层建筑施工中使用。考虑到超高层建筑施工周期都需跨年,甚至几年,随季节变化的地质状况,特别是地表变化对其稳定性的影响,还需要进一步探讨。

摘要：我国建筑塔机固定式基础耗费巨大的事实早就引起了民众和媒体的关注。《中国建设报》2000年曾撰文介绍说:“据测算,这种基础处理方式若继续使用10年,按照现在的塔机发展趋势,我国每年用于塔机基础的费用将达到50亿元,钢材22多万吨,水泥110多万吨,每年投入人工达260多万个人工日。”如今,我国塔机增幅早已超过预期,仅2010年就新增四万多台,相应的塔机基础原材料和人工的耗费更是成倍数增长。尽管各种塔机无基座处理方式陆续问世,但是由于多种因素的限制,仍然没有得到有效的宣传和利用。相关人士向记者坦承,施工方和设备出租方之间的利益纠纷是无基座塔机大面积推广受阻的主要原因。目前,我国建筑施工单位和设备供应方多为分割独立,互不隶属。在这种情况下,设备方如果采用路基箱压重式塔机,一次性投入较大,并且转场费用增加;而固定式基础塔机耗费的钢筋混凝土则纳入施工费用,全部由施工单位承担,在租赁费用相同的情况下,设备供应方自然不愿“自找麻烦”。天津建工总包公司的优势在于:施工方和设备供应方隶属同一公司,各方利益统一,即使初期设备改造费用增加,但总体效益有了显著提高。针对施工方、设备方的利益纠纷,施工方如果将基础施工费用独立出来,若设备方可以供应无基座塔机,则按比例提取增加租赁费用,这会不会是一种解决之道呢?

参考文献