超長外懸門式起重機結構分析研究

戴漢政

摘 要 針對超長外懸葫蘆門式起重機的懸臂處靜態(tài)剛度不能滿足設計標準要求的問題，進行金屬結構分析，改進主梁懸臂處結構，建立門架外懸處平面力學模型進行分析研究，驗證此結構設計的合理性和可靠性，最終使主梁懸臂處靜剛度達到設計要求，從而解決了門式起重機械超長外懸結構設計的難點。

關鍵詞 葫蘆門式起重機 超長外懸 懸臂處靜態(tài)剛度

中圖分類號：TH213.5 文獻標識碼：A

1 概述

某起重機制造公司設計的電動葫蘆門式起重機，型號為MH25-36A3，額定起重量為Q=25t，跨度L=36m，工作級別A3，外懸長度為L=16m（有效外懸為15m），有效外懸與跨度比為5/12，《JB/T 5663-2008 電動葫蘆門式起重機》3.2.6要求“有效懸臂長度（L1、L2）一般不大于S/3”，此臺起重機有效懸臂超出設計標準要求的范圍。因此本文提出以超長外懸葫蘆門式起重機為研究對象，在采用以經典力學為基礎的理論和經驗設計法的傳統(tǒng)設計方法基礎上，進行金屬結構設計，針對超長外懸的葫蘆門式起重機的懸臂靜態(tài)剛度不能滿足設計標準要求問題，改進了主梁懸臂處的結構，并建立門架外懸平面力學模型進行分析，驗證了改進后主梁結構的合理性和工藝的可行性，使主梁強度和懸臂靜剛度滿足使用要求。

2改進前懸臂處結構分析

按JB/T5663-2008電動葫蘆門式起重機規(guī)定對于A3門式起重機外懸許用垂直靜剛度為[Y1] = = 42.8（mm），此處Y1>[Y1]，主梁懸臂端垂直靜剛度超過標準要求，主梁結構必須改進來保證垂直靜剛度。

3改進后懸臂處分析計算

為滿足該設備的使用性能和安全性能，在外懸上離支腿法蘭盤中線1000cm處加斜拉鎖加強與主梁連接，保證其性能。門架結構改進后示意圖如圖1所示。

在主梁懸臂處加設斜拉鎖，斜拉鎖為槽鋼合成矩形方鋼（采用18槽鋼），單根矩形方鋼的截面積為A=2929mm2，建立平面力學模型如圖3.2示。

以C點為研究對象，斜拉桿AC與桿BC在垂直載荷P作用下產生下?lián)?，由此可知，斜拉桿垂直下?lián)狭薴值，C點也下?lián)狭薴值。

4結論

通過對超長外懸門式起重機結構分析研究，可以更加深入地分析和把握針對此類起重機設計的關鍵技術，解決了懸臂處結構設計的難點，達到了設計標準要求，并且該設計方案制造工藝簡單合理，用戶經過一定時間的使用也達到了使用要求，從而驗證了改進后的結構設計方案的可行性。