摘 要

本文主要是研究门座起重机人字架失效修复及设备管理。门座起重机是现代港口常见的设备之一，因其工作效率高、工作性能稳定、自动化程度高而得到广泛的应用。人字架是门座起重机重要承载构件，同时也是结构强度比较薄弱的地方，其性能的好坏直接影响到整机的正常运转、工作人员的人身安全等。

本文从日照港的人字架失效案例入手，从力流、加工工艺、操作及设备管理、设计与制造四个方面对其失效原因进行理论分析。为此，设计了人字架失效修复方案，总结出设备维修与管理对策，并对其进行了经济性分析。

关键字：门座起重机；人字架；裂纹；设备管理；经济性分析

Abstract

This paper mainly studies the failure of human frame crane repair and equipment management. Portal crane is one of the common equipment of modern port, because of its high efficiency, high degree of automation, work performance and stability, it has been widely used. The character frame is an important load-bearing member of the portal crane, and it is also a place where the strength of the structure is relatively weak. The performance of the frame is directly affecting the normal operation of the whole machine, the personal safety of the staff and so on.

This paper analyzes the causes of failure from the aspects of force flow, processing technology, operation and equipment management, design and manufacture, and makes a theoretical analysis of the failure reasons of Rizhao Port. To this end, designing the human frame failure repair program, summing up the equipment maintenance and management measures, and its economic analysis.

Key words: portal crane; human frame; crack; equipment management; economic analysis

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1国内外起重机发展状况简介 1

1.2.2门座起重机金属结构的研究现状简介 1

1.3课题研究目的及意义 2

第2章 门座起重机人字架的类型及受力特点分析 3

2.1人字架结构的类型 3

2.2人字架的受力情况分析 3

2.2.1人字架受力分析 3

2.2.2人字架结构强度分析 5

2.2.3人字架结构稳定性分析 6

2.3本章小结 7

第3章 日照港36#门机缺陷及原因分析 8

3.1日照港36#门机缺陷介绍 8

3.2日照港36#门机缺陷原因分析 8

3.2.1设计的原因 8

3.2.2加工工艺的原因 9

3.2.3力流传递的原因 11

3.2.4操作与管理的原因 12

3.3人字架的SOLIDWORKS建模分析 13

3.3.1人字架的SOLIDWORKS建模 13

3.3.2人字架的静力学分析 14

3.4本章小结 15

第4章 日照港36#门机人字架失效修复方案设计 16

4.1止裂原理简介 16

4.2修复方案 17

4.2.1修复前预处理 17

4.2.2修复措施 18

4.3本章小结 19

第5章 设备维修与管理对策分析 20

5.1设备维修与管理的发展概述 20

5.1.1国际设备维修与管理的发展 20

5.1.2中国特色的设备维修与管理 20

5.2从人字架的失效修复得到的启示 21

5.2.1设备管理模式的评估 21

5.2.2对使用维修单位的要求 22

第6章 环境影响及经济性分析 23

6.1环境影响分析 23

6.2经济性分析 23

第7章 总结与展望 25

7.1总结 25

7.2展望 25

参考文献 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1课题研究背景

门座起重机是港口码头使用最多的、最典型的起重机械，因其工作性能稳定的对环境良好的适应性而得到港口企业的青睐。门座起重机的应用，对于发展国民经济，改善人们的物质生活水平，提高效率等方面都起着重要的作用。随着科技的不断发展，时代的不断进步，机械化，自动化程度不断提高，我们对门座起重机的各方面的性能提出了新的要求，因此，对门座起重机的研究显得很有意义^[2]。

人字架是门座起重机的的主要金属结构之一，它与转台，转柱构成了门座起重机臂架系统和平衡系统的支承结构。人字架的下部与转台相连接，上部与起重机的臂架系统相连接，中间平台上安装变幅工作装置，底部与起重机回转平台相连接。与此可见，人字架的受力状况十分复杂，对其进行研究显得十分有必要^[3]。

随着世界制造水平的不断提高，近年来设备维修与管理也得到了长足的发展。设备管理作为企业整个经营管理中一个重要组成部分，其模式的优劣将直接决定门座起重机的使用寿命和性能，优良的设备管理模式能提升其寿命和性能，增加经济效益。因此，对设备管理新思维，新模式的研究将是港口发展的一个必不可少的课题。

1.2国内外研究现状

1.2.1国内外起重机发展状况简介

随着我国重工业的的快速发展，起重机设备的数量正在急剧上升，我国在起重机领域已经取得了辉煌的成就，在起重机械制造能力上不断取得突破。目前，我国在小吨位门座起重机的研发上居于世界领先水平，但是大吨位设计与国外相比还有很大的不足。

欧美公司对门座起重机进行了比较深入的研究，并取得了较好的成果，其设计研发的门座起重机代表了国际先进水平，其设计制造的门座起重机具有较大的起升重量、可靠的安全性、良好。除此之外，他们的大吨位新型门座起重机还引入安装了全球定位系统，能够对起重机进行实时监控，具有很大的竞争力^[2]。

1.2.2门座起重机金属结构的研究现状简介

门座起重机的应用非常广泛，为适应不同工况，设计制造了很多不同型式的门座起重机，其金属结构的式样更是多种多样，这些金属结构可分为轴心受力构件、受弯构件、压弯构件三种。

门座起重机对金属结构有以下几点要求：