門式起重機(jī)性能提升及優(yōu)化改造方案

王喜才

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

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門式起重機(jī)性能提升及優(yōu)化改造方案

王喜才

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

摘 要：本文主要論述50t門式起重機(jī)改造成80t門式起重機(jī)的方案，內(nèi)容包括主梁受力計(jì)算及改造方案、改造過程及改造完成后80t門式起重機(jī)的主要性能參數(shù)等，以期提供相關(guān)參考。

關(guān)鍵詞：門式起重機(jī) 改造 主梁 受力計(jì)算

1 背景概述

公司云南蒙文硯工程合同段路線起于蒙自市南側(cè)新安所鎮(zhèn)的長沖，起點(diǎn)K0+000接擬建的國家高速公路網(wǎng)天保至侯橋高速蒙自過境段，路線上跨國家高速公路網(wǎng)開河高速（G8011）蒙自至新街高速公路，設(shè)置蒙自互通與其實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換。路線前行設(shè)新安所隧道，出隧道后前行至周中寨大橋跨越國道G326蒙屏段二級公路及泛亞鐵路，路線全長約7.09km。

工程設(shè)有箱梁預(yù)制場2個。根據(jù)施工任務(wù)安排，需增設(shè)2臺80t門式起重機(jī)配合起重作業(yè)。為充分協(xié)調(diào)公司現(xiàn)有資源，發(fā)揮船機(jī)設(shè)備的使用價值，結(jié)合公司門機(jī)使用狀態(tài)及技術(shù)參數(shù)，決定將50t門式起重機(jī)改造成80t門式起重機(jī)后，調(diào)撥給云南蒙文硯工程預(yù)制場T型梁預(yù)制使用。

2 門式起重機(jī)改造前技術(shù)參數(shù)

表1為門式起重機(jī)改造前的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。

表1 門式起重機(jī)改造前的技術(shù)參數(shù)

3 門式起重機(jī)改造方案

3.1 改造方向

根據(jù)云南蒙文硯工程施工需要及主梁受力情況，門機(jī)主要改造方向包括兩部分：第一，門機(jī)主梁由原來的40m改為30.6m；第二，門機(jī)起重量由原來的50t改為80t。

3.2 相關(guān)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果

新工況下，如果不改變主要鋼結(jié)構(gòu)，相關(guān)參數(shù)的計(jì)算結(jié)果如下：第一，主梁最大彎曲應(yīng)力為127.3MPa，小于Q235鋼材許用應(yīng)力170MPa，強(qiáng)度滿足80t起重量使用要求；第二，小車自重（預(yù)估為12t）及最大吊重80t對主梁最大變形為34.6mm，小于GB14406-2011《通用門式起重機(jī)》所要求的靜態(tài)剛性40.8mm，剛度滿足規(guī)范要求；第三，支腿預(yù)算應(yīng)力為70MPa以內(nèi)，許用應(yīng)力為170MPa，強(qiáng)度滿足80t起重量要求；第四，大車單輪最大輪壓為61t，原來大車最大輪壓為45t，現(xiàn)有車輪輪壓不能滿足使用要求，需增加車輪數(shù)量，即增加4臺從動車輪，4臺平衡臺車。

3.3 改造內(nèi)容

主要改造內(nèi)容涉及三個方面：第一，主梁長度減小9.4m，上拱度需重新調(diào)整；第二，50t小車整體更換為80t小車；第三，大車車輪由原來的4個更換為8個，且需增加4套平衡梁結(jié)構(gòu)，同時需對大車走行梁進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。

4 主梁受力計(jì)算

4.1 主梁受力分析及截面特性

主梁最大受力簡圖，如圖1所示。

圖1 主梁最大受力簡圖

主梁設(shè)計(jì)截面尺寸情況，如圖2所示。

圖2 主梁設(shè)計(jì)截面尺寸

根據(jù)分析知，門式起重機(jī)主梁在小車運(yùn)行到跨中時主梁所受應(yīng)力最大，故只需驗(yàn)算跨中截面強(qiáng)度。

4.2 主梁強(qiáng)度校核

主梁最大應(yīng)力：

式中，?1為自重振動載荷系數(shù)，值為1.1；?2為起升動載系數(shù)，值為1.1；HC2起升狀態(tài)級別；σ［1］為許用最大應(yīng)力，且有

Mp為小車運(yùn)行至跨中引起的垂直彎矩，且有

l/2

Mq為主梁自重引起的垂直彎矩，且有

l/2

于是，有

由以上計(jì)算數(shù)據(jù)可知，所設(shè)計(jì)主梁截面滿足主梁強(qiáng)度要求。

4.3 主梁靜剛度校核

主梁最大靜撓度f：

于是，有

由以上計(jì)算數(shù)據(jù)可知，所設(shè)計(jì)主梁截面滿足主梁靜剛度要求。

圖3則為改造后的門式起重機(jī)照片。

圖3 改造后的門式起重機(jī)照片

參考文獻(xiàn)

［1］《起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊》編寫組.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.

［2］張質(zhì)文，虞和謙，王金諾，包起帆.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：中國鐵道出版社，2001.

［3］全國起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T3811-2008起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.2008.

［4］全國起重機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.GB/T14406-2011通用門式起重機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.2011.

The Development Scheme of the Performance Improvement of Gantry Crane

WANG Xicai
（CCCC First Engineering Co. Ltd， Tianjin 300456）

Abstract:This paper mainly discusses the 50t gantry crane retrofit scheme of 80t gantry crane， including girder after the completion of the force calculation and retrofit scheme and transformation process and transformation of 80t gantry crane main performance parameters， in order to provide relevant reference.

Key words:gantry crane， reconstruction， main beam， force calculation