柔性連接技術(shù)在龍門吊登機(jī)樓梯改造中的應(yīng)用

廈門集裝箱碼頭集團(tuán)有限公司海天分公司　 張金鋒

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柔性連接技術(shù)在龍門吊登機(jī)樓梯改造中的應(yīng)用

廈門集裝箱碼頭集團(tuán)有限公司海天分公司 張金鋒

摘要：龍門吊是集裝箱碼頭堆場(chǎng)作業(yè)的主要設(shè)備，作業(yè)司機(jī)及維修人員上機(jī)作業(yè)及維修的登機(jī)樓梯狀況直接影響人與設(shè)備安全。分析了該登機(jī)樓梯頻繁開裂故障原因，通過技術(shù)改造，解決樓梯頻繁開裂的問題，消除安全隱患。

關(guān)鍵詞：龍門吊； 登機(jī)樓梯； 柔性連接； 技術(shù)改造

1存在問題

某公司有20臺(tái)NOELL龍門吊,使用至今已10多年，近年來，其發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)登機(jī)樓梯中的三節(jié)斜梯與平臺(tái)連接處頻繁出現(xiàn)鋼鉤開裂，每次開裂后,維修人員對(duì)開裂處根部終點(diǎn)進(jìn)行鉆孔以防裂紋擴(kuò)散，刨除開裂接縫，開坡口進(jìn)行保溫焊接加固，但一段時(shí)間后焊接處或其旁邊又出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，頻繁的開裂-焊接-加固維修作業(yè)，已經(jīng)對(duì)人身安全和設(shè)備安全造成了極大影響，每次開裂維修時(shí)間長，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，因此處理開裂問題勢(shì)在必行。

2原因分析

大型軌道吊大車軌距50 m，小車軌距16.25 m，跨度大，支腿與小車橫梁的連接采用一剛一柔的連接方式，柔性一端采用鉸接連接方式。一剛一柔的連接方式雖然可以較好地解決因溫度變化熱脹冷縮、行走車輪啃軌等問題，但是剛性連接的一邊大車車輪還是啃軌嚴(yán)重，磨損大，出現(xiàn)輪緣崩裂的現(xiàn)象，車輪已更換多次，剛性連接處也出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，而柔性連接的一側(cè)車輪正常使用至今，鋼鉤均未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。

通過現(xiàn)場(chǎng)查看及翻閱圖紙，對(duì)材料、安裝連接形式并結(jié)合案例分析，認(rèn)為造成登機(jī)樓梯頻繁開裂主要原因有4個(gè)方面。

(1)在碼頭堆場(chǎng)內(nèi)作業(yè)龍門吊承受著小車驅(qū)動(dòng)的東西方向的作用力、大車驅(qū)動(dòng)的南北方向作用力、風(fēng)載荷等不規(guī)則的作用力，其承受的載荷復(fù)雜多變。

(2)碼頭路基凹凸不平,行走時(shí)產(chǎn)生的沖擊載荷巨大引起樓梯搖晃，日積月累最終致使連接處開裂。

(3)樓梯材料因使用年限長，加上受力復(fù)雜，疲勞裂損，頻繁的開裂電焊加固，引起材料塑性變形也是開裂的主要原因。

(4)三節(jié)斜梯與轉(zhuǎn)角平臺(tái)的連接采用焊接剛性連接，不能滿足龍門吊作業(yè)復(fù)雜多變的作用力的需求。

綜合分析上述4種原因，認(rèn)為第2種情況因作業(yè)工況所限暫時(shí)無法改變，第3種情況因材料頻繁焊接引起塑性變形等可以更換材料。但承受復(fù)雜多變的作用力最終產(chǎn)生應(yīng)力集中，必須要求樓梯連接處能夠釋放應(yīng)力，否則會(huì)在樓梯最薄弱的連接過度處等地方產(chǎn)生開裂。整批龍門吊登機(jī)樓梯頻繁開裂絕不是偶然，說明斜梯之間的連接采用剛性焊接連接，是不能滿足龍門吊的作業(yè)需求。

3技術(shù)改造方案

通過分析，認(rèn)為斜梯連接方式必須進(jìn)行改造，變剛性連接為柔性連接， 才能徹底解決頻繁出現(xiàn)開裂問題。

(1)材料準(zhǔn)備。每個(gè)斜梯改造需機(jī)加工Q345連接鵝板、加強(qiáng)護(hù)板、M30×80高強(qiáng)度10.9級(jí)螺栓、螺母、16b 槽鋼、油漆等1臺(tái)套。

(2)采用吊車或制作工裝輔助將承載斜梯托起并加以固定，割除斜梯與水平支撐槽鋼的連接處，更換頻繁焊接塑性變形的槽鋼，將新的槽鋼與平臺(tái)水平支撐槽鋼進(jìn)行焊接延伸，并采用加強(qiáng)護(hù)板對(duì)新舊槽鋼連接處進(jìn)行加固，焊條必須進(jìn)行先保溫處理。

(3)將加強(qiáng)護(hù)板與斜梯槽鋼兩側(cè)分別進(jìn)行加固焊接，鵝板支撐底座與水平支撐槽鋼進(jìn)行焊接，鵝板與斜梯二者之間采用螺栓、螺母進(jìn)行安裝緊固連接，形成柔性鉸接連接形式。

(4)焊接加固完成后清理焊渣、粉塵并探傷后，進(jìn)行油漆處理。

經(jīng)過改造，斜梯與平臺(tái)的水平槽鋼連接采用柔性連接，即鵝板、護(hù)板、螺栓之間的鉸接式柔性連接，產(chǎn)生的復(fù)雜作用力造成的應(yīng)力集中在此柔性連接處可以消除，從而保證樓梯牢固可靠，不再開裂。

4結(jié)語

經(jīng)過對(duì)該20臺(tái)龍門吊登機(jī)樓梯連接進(jìn)行改造，變剛性為柔性連接并更換塑性變形的材料后，該登機(jī)樓梯頻繁開裂的故障徹底消除，改造至今已近2年，未出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，安全得到了保證，減少了大量維修時(shí)間。該改造方法可以推廣應(yīng)用于新機(jī)制造及類似機(jī)構(gòu)的剛性連接開裂的改造。

The Application of Flexible Connection Technology in the Gantry Crane Boarding Stair Renovation

Xiamen Container Terminal Co.,Ltd Haitian BranchZhang Jinfeng

Abstract:Gantry crane is the main equipment in the yard in container terminal，the status of drivers and maintenance personnel as well as the performance of boarding stair can directly affect the people and equipment safety。This paper analyzes the reason for the frequent crazing and provides effective approach to eliminate security risks and solve the frequent crazing of the boarding stair through technical innovation.

Key Words:gantry crane; boarding stair; flexible connection; technical innovation

DOI：10.3963/j.issn.1000-8969.2016.02.014

收稿日期：2015-11-20

張金鋒: 361006, 廈門市湖里區(qū)虎嶼路1號(hào)