门式起重机性能提升及优化改造方案

王喜才

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）



门式起重机性能提升及优化改造方案

王喜才

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

摘 要：本文主要论述50t门式起重机改造成80t门式起重机的方案，内容包括主梁受力计算及改造方案、改造过程及改造完成后80t门式起重机的主要性能参数等，以期提供相关参考。

关键词：门式起重机 改造 主梁 受力计算

1 背景概述

公司云南蒙文砚工程合同段路线起于蒙自市南侧新安所镇的长冲，起点K0+000接拟建的国家高速公路网天保至侯桥高速蒙自过境段，路线上跨国家高速公路网开河高速（G8011）蒙自至新街高速公路，设置蒙自互通与其实现交通转换。路线前行设新安所隧道，出隧道后前行至周中寨大桥跨越国道G326蒙屏段二级公路及泛亚铁路，路线全长约7.09km。

工程设有箱梁预制场2个。根据施工任务安排，需增设2台80t门式起重机配合起重作业。为充分协调公司现有资源，发挥船机设备的使用价值，结合公司门机使用状态及技术参数，决定将50t门式起重机改造成80t门式起重机后，调拨给云南蒙文砚工程预制场T型梁预制使用。

2 门式起重机改造前技术参数

表1为门式起重机改造前的相关技术参数。

表1 门式起重机改造前的技术参数

3 门式起重机改造方案

3.1 改造方向

根据云南蒙文砚工程施工需要及主梁受力情况，门机主要改造方向包括两部分：第一，门机主梁由原来的40m改为30.6m；第二，门机起重量由原来的50t改为80t。

3.2 相关参数的计算结果

新工况下，如果不改变主要钢结构，相关参数的计算结果如下：第一，主梁最大弯曲应力为127.3MPa，小于Q235钢材许用应力170MPa，强度满足80t起重量使用要求；第二，小车自重（预估为12t）及最大吊重80t对主梁最大变形为34.6mm，小于GB14406-2011《通用门式起重机》所要求的静态刚性40.8mm，刚度满足规范要求；第三，支腿预算应力为70MPa以内，许用应力为170MPa，强度满足80t起重量要求；第四，大车单轮最大轮压为61t，原来大车最大轮压为45t，现有车轮轮压不能满足使用要求，需增加车轮数量，即增加4台从动车轮，4台平衡台车。

3.3 改造内容

主要改造内容涉及三个方面：第一，主梁长度减小9.4m，上拱度需重新调整；第二，50t小车整体更换为80t小车；第三，大车车轮由原来的4个更换为8个，且需增加4套平衡梁结构，同时需对大车走行梁进行结构改造。

4 主梁受力计算

4.1 主梁受力分析及截面特性

主梁最大受力简图，如图1所示。

图1 主梁最大受力简图

主梁设计截面尺寸情况，如图2所示。

图2 主梁设计截面尺寸

根据分析知，门式起重机主梁在小车运行到跨中时主梁所受应力最大，故只需验算跨中截面强度。

4.2 主梁强度校核

主梁最大应力：

式中，ϕ1为自重振动载荷系数，值为1.1；ϕ2为起升动载系数，值为1.1；HC2起升状态级别；σ［1］为许用最大应力，且有

Mp为小车运行至跨中引起的垂直弯矩，且有

l/2

Mq为主梁自重引起的垂直弯矩，且有

l/2

于是，有

由以上计算数据可知，所设计主梁截面满足主梁强度要求。

4.3 主梁静刚度校核

主梁最大静挠度f：

于是，有

由以上计算数据可知，所设计主梁截面满足主梁静刚度要求。

图3则为改造后的门式起重机照片。

图3 改造后的门式起重机照片

参考文献

［1］《起重机设计手册》编写组.起重机设计手册［M］.北京：化学工业出版社，1996.

［2］张质文，虞和谦，王金诺，包起帆.起重机设计手册［M］.北京：中国铁道出版社，2001.

［3］全国起重机械标准化技术委员会.GB/T3811-2008起重机设计规范［S］.2008.

［4］全国起重机械标准化技术委员会.GB/T14406-2011通用门式起重机设计标准［S］.2011.

The Development Scheme of the Performance Improvement of Gantry Crane

WANG Xicai
（CCCC First Engineering Co. Ltd， Tianjin 300456）

Abstract:This paper mainly discusses the 50t gantry crane retrofit scheme of 80t gantry crane， including girder after the completion of the force calculation and retrofit scheme and transformation process and transformation of 80t gantry crane main performance parameters， in order to provide relevant reference.

Key words:gantry crane， reconstruction， main beam， force calculation