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基于有限元分析和实测的起重机裂纹原因分析 黄祥声 福建省特种设备检验研究院 福州 350008 文章编号：1001—0785 (2013)09—0088—02 某港 口一台M02型门座起重机上支撑环与支 t、每天工作约 15h、每小时约25次作业循环，每 腿连接部位经宏观检查和无损检测发现多达26条 次平均装卸货物为 3．36t。 裂纹，其中一侧的焊缝及母材均出现穿透性裂纹， 2 裂纹原因分析 最大焊缝裂纹长度为550mm，母材裂纹可见长度 为 250mm。该型门座起重机为交叉刚架式 门架系 2．1 设计缺陷导致缺陷处应力超过疲劳极限 统，在 20世纪80年代末至90年代初 曾大量生 如图1所示，对同型号起重机进行有限元建模 产。，由检验数据统计，该型起重机服役 1O年后 分析结果显示该区域应力值为 113MPa。运用 电测 频繁出现类似裂纹故障，且此类故障修复之后容 法进行应力测试测得该部位承受交变应力，最大拉 易复发，具有很强的普遍性和危害性。 应力为96．6MPa、最大压应力为 一108．9MPa。经 分析、测试表明，该部位拉应力较大，但未超过 1 设备概况 Q235钢的许用应力值，如果只承受静态单向应力， 该台设备于 1994年5月投入使用，整机工作 塑性材料在此种应力水平下应不会发生裂纹。 级别为A6，主要用于吊运水泥、沙子、煤以及其 从图2可以看出，该处承受着对结构损伤严重 他杂货，大多为抓斗工况，年平均装卸量为3O万 的交变载荷，实测最大应力幅值高达205．5MPa。 接；操作不当。 2)整改方案：重新安装 。 2)整改方案：减速器耳板与运行机构间加减 4 结语 振垫；对操作人员进行培训，不反转电机定位。 3．5 鞍梁开裂 通过对这一批 电动葫芦 门式起重机 出现的问 1)故障原因：轨道高低差超差；制造工艺问 题进行分析和整改可以看出，起重机故障的发生 往往包含多种因素，要综合考虑 J。日常的维护 题，出现应力集中。 2)整改方案：调整轨道 ；将尖角改为圆弧 保养工作对起重机正常工作发挥重要作用，企业 角 ，局部加强。 在起重设备管理方面要更加重视。在起重机选型 3．6 鞍梁腹板 凸出或凹陷 方面，要根据现场作业量选择合适类别型号起重 1)故障原因l轨道高低差超差；制造工艺问 机，以免设备疲劳运行，故障频发。 题，出现应力集中。 参考文献 2)整改方案：调整轨道 ；将尖角改为圆弧 [1]蒋国仁 ．港 口起重机械 [M]．大连：大连海事大学m 角，局部加强。 版社，1995． [2]GB／T3811—2oo8 起重机设计规范[S]． 3．7 主梁开裂 [3]傅建俊 ．重视电动葫芦门式起重机支腿的检验 [J]．中 1)故障原因：焊接工艺问题。