1．目的及意义

1.1目的及意义

伴随着经济全球化趋势的不断加强，我国贸易总量不断提升，尤其是以港口为重要节点的国际进出口贸易繁荣发展．保证港口的正常高效运行，成为保证我国经济持续较快增长的前提^[1]。港口不仅是货物水陆空运输的中转地，而且提供了发展转口贸易、自由港和自由贸易区的机会，在现代国际生产、贸易和运输系统中处于十分重要的战略地位，发挥着日益重要的作用^[2]。现代港口正成为经贸发展的催化剂，它对周围地区和腹地产生巨大的商业辐射功能，推动区域经济和贸易发展。

为适应现代运输技术的发展，尤其是船舶大型化对港口自然条件和设备要求的提高，我们正不断加强港口基本建设，扩大港口规模。世界各国的港口为了稳固自身在国际港口竞争中的地位，都在积极开发新技术，改善装卸工艺，扩充堆场集疏运系统，引进先进的港口起重及装卸设备。港口高科技表现在运输方式的现代化，港口装卸工艺合理化，港口装卸机械设备自动化、电气化，港口管理手段现代化。

门座起重机广泛应用于港口、码头货物的机械化装卸、造船厂船舶的施工安装以及大型水电站工地的建坝工程中，是实现生产过程机构化不可缺少的重要设备^[3]。门座起重机是国内较早设计制造的机型。与其他起重机相比，门座起重机具有更高效作业能力、低廉运行成本和灵活的机动性能，广泛应用于船厂安装和港口装卸。按照臂架形式门座起重机主要分为单臂架和四连杆两种。四连杆门座起重机又有刚性拉杆和柔性拉索两种组合臂架。因柔性拉索式工作时振动大，目前已很少采用^[4]。门座起重机是港口装卸作业的主要工具之一，主要包括工作机构、金属结构和电气系统(包括供电、电器、电气控制)等三大部分。随着现代科技的发展，门座起重机越来越趋向于大型化、高速化、自动化和智能化。另一方面，工程实际对于门座起重机的性能要求也越来越高:不仅要求起重机重量轻、刚性好、作业范围大，而且要求起重机小车和大车的运行速度高，在各个实际工况之下都具有较高的工作效率及安全性^[5]。

图1.门座起重机实物图

门座起重机按照结构分为臂架系统、人字架、旋转平台、司机室、门架等部分；按照机构分为起升机构、变幅机构、旋转结构、运行机构部分。其中门架结构是门座起重机最为典型的结构，门架结构支撑着上部旋转部分的全部自重和所有外载荷，因此，门架结构对整个起重机的稳定性有着重要影响为了保证起重机正常平稳运转，门架必须有足够的强度和刚度^[8]。一般的门架结构型式有圆筒门架、十字交叉门架以及八撑杆门架。圆筒门架主要用于具有转盘轴承式门座起重机，在港口起重机中很常见^[9]。

圆筒门架结构可分为圆筒、主梁和下横梁等部分。圆筒采用变截面设计,将上端与回转大轴承配合部分作为一段,下端与主梁连接部分作为另外一段,上下2段圆筒采用不同的半径,中间以锥形圆筒过渡连接。主梁采用薄壁箱形梁结构,是由薄钢板焊接成的箱体构件。主梁的上、下翼缘板和两侧的腹板与圆筒连接位置上设计了连接板,将主梁和圆筒焊接在一起,使圆筒下端成为固定端。下横梁采用变截面收脚设计,主梁搭接在两侧下横梁上,将上端圆筒传递来的力分配到4个支腿,可以改善下横梁受力状况^[10]。圆筒式门架自重较轻，风阻力小，外形美观，在港口门座起重机中得到了广泛的应用^[11]。