宋紹男（秦皇島優(yōu)益重工科技有限公司,河北　秦皇島　066000）

工程用門式起重機(jī)主梁連接方式淺析

宋紹男
（秦皇島優(yōu)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(jī)主梁的主要連接形式及其適用情況。并詳細(xì)分析了各種連接形式的優(yōu)缺點(diǎn)及設(shè)計(jì)制造要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：工程用門式起重機(jī)；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(lǐng)域門式起重機(jī)使用量越來越大，由于工程用門式起重機(jī)多為輔助施工設(shè)備，工程完工后需要對門機(jī)進(jìn)行拆除轉(zhuǎn)場和再安裝使用，相對廠房內(nèi)橋門式起重機(jī)一次安裝基本固定不動的情況，對工程用門式起重機(jī)，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(jié)構(gòu)四種形式。每種連接形式根據(jù)門機(jī)的起重量，跨度及主梁結(jié)構(gòu)形式的不同有不同的應(yīng)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(jī)。單梁葫蘆式起重機(jī)多采用此種結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)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(yùn)輸轉(zhuǎn)場，且轉(zhuǎn)場運(yùn)輸過程中，由于主梁細(xì)長保護(hù)不當(dāng)，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(jié)構(gòu)多由于焊縫疲勞開焊或主梁局部失穩(wěn)而導(dǎo)致主梁失效，設(shè)計(jì)及制作過程中應(yīng)將焊接接頭避免出現(xiàn)在跨中位置，且腹板對接焊縫應(yīng)進(jìn)行無損檢測達(dá)到二級以上焊縫要求，對于工字梁軌道應(yīng)進(jìn)行局部應(yīng)力計(jì)算并根據(jù)計(jì)算進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。該結(jié)構(gòu)形式在工程應(yīng)用領(lǐng)域逐漸被分段式結(jié)構(gòu)取代。

4　拼接板螺栓連接

拼接板螺栓分段連接主要應(yīng)用于箱型主梁的分段連接中，采用拼接板將兩節(jié)主梁四周通過高強(qiáng)度螺栓連接。一般單節(jié)長度≤12米，以方便公路運(yùn)輸，尤其對于工程項(xiàng)目多處于山區(qū)，大型車輛無法通行，單節(jié)長度過長會導(dǎo)致無法運(yùn)輸或運(yùn)輸成本過高。此種螺栓群結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，難于精確計(jì)算每個螺栓的受力情況，一般需預(yù)留較大的安全系數(shù)使主梁有足夠的可靠性。同時(shí)對于螺栓群擰緊順序及擰緊力提出了更高的要求。此種結(jié)構(gòu)破壞形式多出現(xiàn)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(jié)構(gòu)用大六角螺栓，緊固時(shí)需用力矩扳手按設(shè)計(jì)扭力逐步均勻擰緊，以防止螺栓松動和預(yù)緊力不足。拼接板多采用Q345B拆料，對板的厚度及孔距應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，校核孔壁的擠壓應(yīng)力和剪切力，保證足夠的安全系數(shù)。此種結(jié)構(gòu)在900t輪胎提梁機(jī)，450t輪胎提梁機(jī)，跨線提梁機(jī)等大型龍門吊中應(yīng)用較為廣泛。

5　陰陽頭銷軸連接

陰陽頭銷軸連接主要應(yīng)用在桁架形式的主梁分段連接中。根據(jù)公路運(yùn)輸條件，單節(jié)長度≤12米。此種結(jié)構(gòu)較為簡單，受力明確，消除了彎矩的影響，能夠相對精確的計(jì)算出銷軸的受力情況，同時(shí)現(xiàn)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(shí)需定做假軸進(jìn)行節(jié)與節(jié)之間的樣拼，制作過程稍微復(fù)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(dá)到較好的強(qiáng)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(yīng)計(jì)算準(zhǔn)確，焊縫采用熔透焊保證焊接質(zhì)量，對于較厚的耳板應(yīng)對陰陽頭及焊條進(jìn)行焊前預(yù)熱處理，已達(dá)到較好的焊接強(qiáng)度，并作適當(dāng)?shù)南附宇A(yù)應(yīng)力處理。由于近年來有限元分析的出現(xiàn)，使得這一結(jié)構(gòu)形式計(jì)算更加精確可靠，結(jié)合理論分析，試驗(yàn)研究，工程應(yīng)用該結(jié)構(gòu)在公路架橋機(jī)主梁連接，公路預(yù)制梁場的提梁機(jī)主梁連接以及大跨度空間結(jié)構(gòu)，支撐桿件連接等節(jié)點(diǎn)連接中有了更多的應(yīng)用。

6　混合結(jié)構(gòu)

混合連接結(jié)構(gòu)型式綜合了以上各種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，混合結(jié)構(gòu)一般以螺栓連接為主，銷軸主要起到定位及分擔(dān)剪力，焊接連接主要起到放松或?qū)B接板的補(bǔ)強(qiáng)。此種結(jié)構(gòu)多應(yīng)用在主梁與端梁的連接及主梁結(jié)構(gòu)空間尺寸受到限制導(dǎo)致螺栓數(shù)量不足以滿足強(qiáng)度要求時(shí)。由于此種結(jié)構(gòu)仍以螺栓連接為主，其主要還是應(yīng)用在箱型結(jié)構(gòu)主梁的連接中。

7　總結(jié)

綜上所訴，各種結(jié)構(gòu)形式在不同的主梁結(jié)構(gòu)中都有著廣泛的應(yīng)用，在工程實(shí)踐中，各種結(jié)構(gòu)形式從設(shè)計(jì)，制作，安裝，二次拆裝等過程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，使各種結(jié)構(gòu)形式都得到了安全可靠的應(yīng)用。隨著我國工程領(lǐng)域起重設(shè)備不斷大型化的應(yīng)用，以及材料，加工工藝，有限元分析等不斷的進(jìn)步，主梁的連接會出現(xiàn)突破性的進(jìn)展。

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作者簡介：宋紹男（1986-），男，河北秦皇島人，本科。