程海波，李華山，程永榮

（日照港集團(tuán)嵐山港務(wù)有限公司，山東日照 270808）

嵐山港務(wù)有限公司是日照港集團(tuán)的主要裝卸單位之一，主要從事大宗散雜貨的裝卸作業(yè)。門座式起重機(jī)作為港口生產(chǎn)的主要裝卸機(jī)械，其安全正常運(yùn)行，對公司具有重要意義。

公司門機(jī)采用的是剛性四連桿平衡配重式臂架系統(tǒng)，板梁結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)柱與轉(zhuǎn)盤焊接，轉(zhuǎn)盤、臂架、拉桿、圓筒體、橫梁、端梁均為箱型結(jié)構(gòu)。門機(jī)采用三班作業(yè)方式，生產(chǎn)任務(wù)重，業(yè)務(wù)繁忙，連續(xù)作業(yè)時間長，設(shè)備利用率高，對設(shè)備的使用與維護(hù)，提出了較高的要求。

1 起重機(jī)工作狀態(tài)分析

公司11#泊位主要用于大宗礦石類散貨船舶的接卸，該泊位配置了6 臺MQ2533 門座式起重機(jī)，由上海某公司于2006年下半年制造安裝。自投產(chǎn)以來，該門機(jī)每年平均利用率約65%，并且該泊位門機(jī)裝卸貨物滿載率較高，連續(xù)工作時間長，利用率高。

2011年6月，在設(shè)備日常檢查中發(fā)現(xiàn)，人字架后根部與轉(zhuǎn)盤焊接點(diǎn)附近出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象（如圖1、圖2所示）。

圖1 人字架與轉(zhuǎn)盤焊接處裂紋

圖2 人字架與轉(zhuǎn)盤焊接處裂紋

2011年8月，設(shè)備月度檢查中發(fā)現(xiàn)，臂架內(nèi)部出現(xiàn)異響（圖3 中凸起的位置），技術(shù)人員進(jìn)入臂架后發(fā)現(xiàn)，與變幅拉點(diǎn)位置對應(yīng)的臂架內(nèi)部回型筋板有裂紋現(xiàn)象（圖4 所示）。如果裂紋進(jìn)一步擴(kuò)大，有可能導(dǎo)致臂架本體的裂紋，這是非常危險(xiǎn)的，必須及時解決。

圖3 臂架異響位置

圖4 回形板下部裂紋

2 原因及解決方案

針對以上出現(xiàn)的問題，根據(jù)該批次門機(jī)的實(shí)際狀況，從設(shè)計(jì)、制造、使用、管理等方面入手，進(jìn)行了原因分析，討論了解決方案。

2.1 原因分析

通過現(xiàn)場查看、對照圖紙了解制造過程，考慮門座式起重機(jī)的工作狀態(tài)，分析起重機(jī)臂架內(nèi)部回形板和人字架根部裂紋產(chǎn)生的主要原因，有：

（1）該批次門機(jī)制造周期較短，制造過程中部分焊接部位存在缺陷。

（2）臂架內(nèi)部縱向筋板長度不夠，在較高的交變應(yīng)力的作用下，臂架內(nèi)部橫隔板容易出現(xiàn)裂紋；轉(zhuǎn)臺箱型梁內(nèi)的橫隔板單薄，會造成人字架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致人字架根部開裂。

（3）該批次門機(jī)主要用于礦砂類裝卸，基本上都是滿負(fù)荷作業(yè)，作業(yè)強(qiáng)度高，連續(xù)作業(yè)時間長，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)疲勞損傷。

2.2 解決方法

針對此6 臺門機(jī)的設(shè)計(jì)制造及使用狀況，公司委托武漢港口機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，進(jìn)行全面的金屬結(jié)構(gòu)檢測。檢測結(jié)果顯示，整機(jī)個別焊縫有缺陷，變幅拉點(diǎn)附近測點(diǎn)、人字架后根部測點(diǎn)的應(yīng)力較大，金屬結(jié)構(gòu)整體能夠滿足設(shè)計(jì)使用要求。

根據(jù)檢測結(jié)果，綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)力學(xué)、金屬機(jī)構(gòu)等學(xué)科知識，擬定了臂架內(nèi)部回形板加固方案（圖5 所示），人字架后根部裂紋加固方案（圖6 所示）。

圖5 臂架加固方案模擬圖

圖6 人字架后根部加固方案模擬圖

根據(jù)檢測結(jié)果，臂架變幅過程中，變幅拉點(diǎn)處的受力較大，且不呈規(guī)律，每臺起重機(jī)臂架內(nèi)部橫隔板，均已出現(xiàn)不同程度的開裂，故對其進(jìn)行了加固處理，維修加固方案如圖5 所示。

人字架后根部工作時承受拉力，人字架本身的工作應(yīng)力值不大，但轉(zhuǎn)臺箱型梁內(nèi)的橫隔板單薄，會造成人字架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，導(dǎo)致人字架根部開裂。根據(jù)轉(zhuǎn)臺箱形梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和對該部位檢測后的應(yīng)力分布情況，該處的加固方案如圖6。加固工作在空載臂架最小幅度時進(jìn)行，并且加固前將人字架根部原有焊縫清除重新焊接，然后再實(shí)施以上方案。

3 結(jié)束語

經(jīng)過加固后的金屬結(jié)構(gòu)，使用效果較好。裂紋修復(fù)后近1年，未發(fā)現(xiàn)新的裂紋產(chǎn)生，解決了設(shè)備存在的安全隱患，確保了設(shè)備安全運(yùn)行。

在日常工作中，裂紋的產(chǎn)生是無法預(yù)防的，只能通過細(xì)心、多頻次地檢查，及時發(fā)現(xiàn)并采取措施。針對此次出現(xiàn)的問題，加強(qiáng)了對金屬結(jié)構(gòu)重點(diǎn)部位的檢查，繼續(xù)強(qiáng)化“三定”（定人，定期，定標(biāo)）和“四檢”（日常檢查，專項(xiàng)檢查，隊(duì)室定檢，公司定檢。其中，專項(xiàng)檢查也包括金屬結(jié)構(gòu)專項(xiàng)檢查）。做到及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。

[1]張質(zhì)文，虞和謙，王金諾.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊[K].北京：中國鐵道出版社，1998.

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