港口机械钢结构细部处理问题

张 颖，俞道龙

(南通振华重型装备制造有限公司， 江苏 南通 226017)



港口机械钢结构细部处理问题

张 颖，俞道龙

(南通振华重型装备制造有限公司， 江苏 南通 226017)

港口作为国际贸易往来的重要渠道，为我国市场经济发展提供了强大的发展动力，而作为对经济规模要求非常大的行业，港口机械制造企业要想在当前的市场竞争中占有一席之地，就要形成一定的规模并建立良好的信誉，只有这样才能够为企业带来收益。基于此，港口机械制造企业需要投入大量的资金来支持企业中各项业务的发展，这也是进一步提升港口机械企业整体生产质量的关键。

港口机械；钢结构；细部处理

对于港口机械设备来说，大型机械设备非常多，而在这些大型机械设备中，卸船机的作用相对比较明显，可以说它在港口中的表现就能够代表大部分港口机械在港口中的作用。由于卸船机等大型机械设备负责的是所有机械设备的载荷与吊装工作，所以对钢结构的要求相对要比其他的机械设备高很多。而且整个钢结构的构成也非常复杂，属于一个应力综合体，对港口中的大型机械设备进行研究可以真实的体现出港口机械设备的工作质量，同时也能够体现出港口机械设备的总体钢结构细部处理水平。本文重点关注了我国当前港口机械制造企业中比较常见的设备，并对如何改善港口机械中钢结构的细部处理工作质量进行系统性的分析，希望可以对我国的港口机械发展提供帮助。

1 钢结构细部处理问题分析

为了保证港口大型机械设备的工作质量和工作效率，技术人员都会提前制定科学的额定工作功率，这样就可以保证在规定的工作时间内，整个机械设备都能够处于较高的工作状态中，可以极大的提升设备的工作效率。不要让机械设备出现过多的闲置时间，这一点在设计机械设备中非常重要。设计师在对机械设备进行设计的时候，一定要先规定好设备的自身容积，并将其作为整个设备的荷载基础。其实所有的港口机械设备都有自身的荷载范围，一旦超过了这一荷载范围，就容易损坏设备，影响港口的正常工作，严重时还会引发安全事故，对工作人员的人身安全造成巨大的威胁。此次针对大型港口机械的钢结构处理，以卸船机为例，卸船机的内部杆件连接坚固与否会直接影响到钢结构的整体强度。所以一般会采用当前最为先进的焊接工艺，在焊接的时候预先留出一定的孔，在保证焊接质量的前提下，确保杆件施工的工艺能够达到规定的标准，这也是当前钢结构稳定性提升的关键。由于在港口机械运行中，这些大型机械的工作时间都非常长，有些机械设备甚至是不间断工作的。所以一定要加强各个机械设备的细部结构处理，只有这样才能够真正的确保机械设备的安全性，维持机械设备的正常运转。

2 港口机械钢结构细部处理

在传统的钢结构细部处理中，为了提高焊接工艺的质量，焊接人员都会选择焊缝与焊缝之间存有一定的距离。因为一旦因工作人员操作失误而造成焊缝连在了一起，就会出现相互作用力，而相互作用力的出现就会引起一系列的连锁反应，最终影响到钢结构的整体质量。

一般来说，在传统的焊接工作中，工作人员都是采用预留焊缝这种处理技术来处理焊缝与焊缝之间相连接的问题。但是需要注意的是，虽然这种技术手段可以解决焊缝与焊缝之间的连接问题，但是并不代表焊缝与焊缝之间的作用力会消失，所以还需要技术人员采用多种全新的技术手段来促进港口机械钢结构的细部处理。

在众多的港口机械设备工作中，由于会受到承载力的影响，使得机械设备的应力上升，从而出现应力集中的现象。应力集中现象出现的区域主要集中在港口机械设备容易发生形变的区域，比如说焊接点多的地方、机械起重臂区域，等等。除此之外，就是一些束缚区受外界环境影响大的地方也会发生形变现象。在港口机械钢结构中，不管是哪种机械设备，只要是出现了应力集中现象，那么对于整个机械设备来说，其影响非常大。一般情况下机械设备出现应力集中现象会导致机械设备出现不同程度上的裂缝，这些裂缝的出现不仅会影响到机械设备的美观，而且还会影响到机械设备的正常运转，这只是比较轻的状况。如果应力集中现象过载，就可能会导致机械设备的钢结构发生断裂，从而引发安全事故，这一点在港口工作中出现的几率也比较高。

研究人员在通过相关的分析和研究之后，发现在机械设备中出现应力集中现象，与机械自身的工作方式是分不开的。很多的机械设备都是在加载了过重的物体之后才出现的应力，而且加载的物体越重，应力值就越大。机械设备自身是有承载值范围的，如果超出了这一范围，出现应力形变的可能性就会非常大。除此之外，港口机械设备并不是处于一个外界应力环境中，它是机械设备对周围应力环境的一个综合体现。研究人员只需要将某一个时间段内的机械设备所受到的最大应力和最小应力进行比较，就可以知晓机械设备所受应力是否真正超过了正常值。

3 港口机械钢结构模型处理

研究人员在对机械钢结构的细部结构进行分析和研究的时候，一定要在设计图纸上将所有的重点了解清楚，并结合当前机械设备的单元进行建模处理，保证可以计算出正确的荷载数值。由于在计算的过程中，计算的过程一直在变化，所以研究人员在规划建模的时候还要了解建模的规律。

首先，要保证钢结构的各个细节部分都融入到建模体系当中，不要漏掉钢结构中的任何关键部位，这对于提高建模的分析质量非常有帮助。

其次，钢结构的细部处理可以采用单元形式进行，再结合以梁单元的细部建模。这对于提高刚性的约束建模工作细致性非常有意义。

在港口机械钢结构的细部处理问题上，研究人员要针对当前港口机械设备的运载情况来选择科学合理的建模形式，引入全新的技术手段来促进港口机械钢结构的整体发展，妥善解决港口机械钢结构的细部问题。

4 结语

在整个港口机械钢结构细部处理问题分析和研究中，研究人员采用有限元分析法的地方比较多，围绕这一点进行深入的探讨，发现了很多港口机械设备连接点中规定应力与实际应力大小之间的差距，这与港口机械设备的设计理念不相符。要想保证港口机械设备的稳定运行，研究人员需要采取一定的技术手段来降低应力水准，并且将应力控制在机械设备的规定值之内。此次以港口机械设备中的大型机械设备——卸船机为例进行了探讨。卸船机由于长期处于一种高强度的工作环境中，一定要保证港口机械钢结构的稳定性和安全性能够达到实际的运行标准，研究人员也要以此作为整个港口机械钢结构内部处理工作的基础。

细部结构是当前港口机械钢结构中比较容易忽视掉的结构。要想保证港口机械设备的正常工作，就一定要提高对港口机械钢结构的处理力度。从设计之初就要重视对港口机械钢结构细部结构的优化工作，不断提高系统的稳定性。因此在我国港口机械设备的监督和管理中，对钢结构的处理非常重要。只有处理好钢结构的细部问题，才能够真正提升港口机械设备的运作安全性。

[1] 毕华林，王少梅.港口机械的经济效益及经济寿命分析[C]//中国机械工程学会物料搬运专业学会第三届年会论文集.1988.

[2] 孔德龙.铁谱技术在港口机械工况监测中的应用[C]//中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第九届(温州)学术年会论文集.2004.

[3] 高琛.营造的智慧——南捕厅传统建筑修缮保护工程中的适用性技术研究[C]//古建筑施工修缮与维护加固技术交流集锦.2008.

[4] 余中海.沥青混凝土铺筑的机械设备配置[C]//开拓进取再创辉煌——贵州省公路学会2008年技术交流论文集.2008.

[5] 孔德龙.铁谱技术在港口机械工况监测中的应用[C]//中国机械工程学会摩擦学分会润滑技术专业委员会第九届(温州)学术年会论文集.2004.

Detail treatment of steel structure in port machinery

ZHANG Ying,YU Dao-long

(Nantong Zhenhua Heavy Equipment Manufacturing Co.,Ltd.,Nantong 226017,China)

As an important channel of international trade,ports have provided a powerful driving force for development of China′s market economy. It needs to form a certain scale and establish a good reputation if port machinery manufacturing enterprises want to occupy a place in the current market competition,which is the only way to bring benefits for enterprises. Based on this,the port machinery manufacturing enterprises need to invest a lot of money to support the business in the development of enterprises,which is the key point to further enhance the overall production quality of port machinery enterprises.

Port machinery; Steel structure; Detail processing

2017-01-18

张颖(1986-)，女，助理工程师，本科。 俞道龙(1988-)，男，助理工程师。

U653

B

1674-8646(2017)06-0148-02