工程用門式起重機主梁連接方式淺析

宋紹男（秦皇島優益重工科技有限公司,河北　秦皇島　066000）

工程用門式起重機主梁連接方式淺析

宋紹男
（秦皇島優益重工科技有限公司,河北秦皇島066000）

摘要：介紹了工程用門式起重機主梁的主要連接形式及其適用情況。并詳細分析了各種連接形式的優缺點及設計制造要點。

關鍵詞：工程用門式起重機；主梁；連接方式

1　概述

隨著近年來我國高速鐵路，高速公路，地鐵，水利等基建工程的逐年增多，工程領域門式起重機使用量越來越大，由于工程用門式起重機多為輔助施工設備，工程完工后需要對門機進行拆除轉場和再安裝使用，相對廠房內橋門式起重機一次安裝基本固定不動的情況，對工程用門式起重機，尤其是主梁的連接形式提出了更多的要求。

2　主梁連接形式的分類

主梁的連接形式主要有：整體焊接，拼接板螺栓分段連接，陰陽頭銷軸分段連接，混合連接結構四種形式。每種連接形式根據門機的起重量，跨度及主梁結構形式的不同有不同的應用。

3　整體焊接形式

主梁采用整體焊接形式的多為中小起重量，小跨度的起重機。單梁葫蘆式起重機多采用此種結構。此種結構制作簡單，不需要制作接頭，能夠保證主梁有較好的拱度和剛度。但不便于運輸轉場，且轉場運輸過程中，由于主梁細長保護不當，遭遇擠壓，碰撞極易造成主梁變形。后期對變跨改造比較麻煩。此種結構多由于焊縫疲勞開焊或主梁局部失穩而導致主梁失效，設計及制作過程中應將焊接接頭避免出現在跨中位置，且腹板對接焊縫應進行無損檢測達到二級以上焊縫要求，對于工字梁軌道應進行局部應力計算并根據計算進行補強。該結構形式在工程應用領域逐漸被分段式結構取代。

4　拼接板螺栓連接

拼接板螺栓分段連接主要應用于箱型主梁的分段連接中，采用拼接板將兩節主梁四周通過高強度螺栓連接。一般單節長度≤12米，以方便公路運輸，尤其對于工程項目多處于山區，大型車輛無法通行，單節長度過長會導致無法運輸或運輸成本過高。此種螺栓群結構受力復雜，難于精確計算每個螺栓的受力情況，一般需預留較大的安全系數使主梁有足夠的可靠性。同時對于螺栓群擰緊順序及擰緊力提出了更高的要求。此種結構破壞形式多出現在螺栓被剪斷或螺栓松動脫落，拼接板孔壁被拉斷。故螺栓一般采用40B或40MnTiB材料加工而成，等級一般為8.8級以上鋼結構用大六角螺栓，緊固時需用力矩扳手按設計扭力逐步均勻擰緊，以防止螺栓松動和預緊力不足。拼接板多采用Q345B拆料，對板的厚度及孔距應進行計算，校核孔壁的擠壓應力和剪切力，保證足夠的安全系數。此種結構在900t輪胎提梁機，450t輪胎提梁機，跨線提梁機等大型龍門吊中應用較為廣泛。

5　陰陽頭銷軸連接

陰陽頭銷軸連接主要應用在桁架形式的主梁分段連接中。根據公路運輸條件，單節長度≤12米。此種結構較為簡單，受力明確，消除了彎矩的影響，能夠相對精確的計算出銷軸的受力情況，同時現場安裝也較螺栓形式簡單快捷，而且安裝形式可靠。但陰陽頭制作過程中需要專用胎具，由于銷軸與陰陽頭孔為過度配合，制作時需定做假軸進行節與節之間的樣拼，制作過程稍微復雜。接頭主要破壞形式為銷軸的剪力破壞，陰陽頭耳板孔壁的破壞和陰陽頭焊縫的拉力破壞。采用40Cr或35CrMo等通過熱處理達到較好的強度和剛度作為銷軸。陰陽頭耳板采用Q 345B以上低合金鋼制作，耳板的厚度，寬度，孔徑，孔距，孔與銷軸的間隙均應計算準確，焊縫采用熔透焊保證焊接質量，對于較厚的耳板應對陰陽頭及焊條進行焊前預熱處理，已達到較好的焊接強度，并作適當的消除焊接預應力處理。由于近年來有限元分析的出現，使得這一結構形式計算更加精確可靠，結合理論分析，試驗研究，工程應用該結構在公路架橋機主梁連接，公路預制梁場的提梁機主梁連接以及大跨度空間結構，支撐桿件連接等節點連接中有了更多的應用。

6　混合結構

混合連接結構型式綜合了以上各種結構的優點，混合結構一般以螺栓連接為主，銷軸主要起到定位及分擔剪力，焊接連接主要起到放松或對連接板的補強。此種結構多應用在主梁與端梁的連接及主梁結構空間尺寸受到限制導致螺栓數量不足以滿足強度要求時。由于此種結構仍以螺栓連接為主，其主要還是應用在箱型結構主梁的連接中。

7　總結

綜上所訴，各種結構形式在不同的主梁結構中都有著廣泛的應用，在工程實踐中，各種結構形式從設計，制作，安裝，二次拆裝等過程中積累了豐富的經驗，使各種結構形式都得到了安全可靠的應用。隨著我國工程領域起重設備不斷大型化的應用，以及材料，加工工藝，有限元分析等不斷的進步，主梁的連接會出現突破性的進展。

參考文獻：

[1]通用門式起重機技術條件(GB/T14406-2011)[S].

[2]起重機設計規范(GB/T3811-2008)[S].

[3]起重機械安裝規程(GB/T6067-2008)[S].

[4]起重運輸機械[D].北京起重運輸機械設計研究院,2012(07).

[5]架橋機通用技術條件(GB/T 26470-2011)[S].

[6]起重設備驗收規范(GB50278-2010)[S].

作者簡介：宋紹男（1986-），男，河北秦皇島人，本科。