工程用门式起重机主梁连接方式浅析

　　摘要：介绍了工程用门式起重机主梁的主要连接形式及其适用情况。并详细分析了各种连接形式的优缺点及设计制造要点。

　　关键词：工程用门式起重机；主梁；连接方式

　　1概述

　　随着近年来我国高速铁路，高速公路，地铁，水利等基建工程的逐年增多，工程领域门式起重机使用量越来越大，由于工程用门式起重机多为辅助施工设备，工程完工后需要对门机进行拆除转场和再安装使用，相对厂房内桥门式起重机一次安装基本固定不动的情况，对工程用门式起重机，尤其是主梁的连接形式提出了更多的要求。

　　2主梁连接形式的分类

　　主梁的连接形式主要有：整体焊接，拼接板螺栓分段连接，阴阳头销轴分段连接，混合连接结构四种形式。每种连接形式根据门机的起重量，跨度及主梁结构形式的不同有不同的应用。

　　3整体焊接形式

　　主梁采用整体焊接形式的多为中小起重量，小跨度的起重机。单梁葫芦式起重机多采用此种结构。此种结构制作简单，不需要制作接头，能够保证主梁有较好的拱度和刚度。但不便于运输转场，且转场运输过程中，由于主梁细长保护不当，遭遇挤压，碰撞极易造成主梁变形。后期对变跨改造比较麻烦。此种结构多由于焊缝疲劳开焊或主梁局部失稳而导致主梁失效，设计及制作过程中应将焊接接头避免出现在跨中位置，且腹板对接焊缝应进行无损检测达到二级以上焊缝要求，对于工字梁轨道应进行局部应力计算并根据计算进行补强。该结构形式在工程应用领域逐渐被分段式结构取代。

　　4拼接板螺栓连接

　　拼接板螺栓分段连接主要应用于箱型主梁的分段连接中，采用拼接板将两节主梁四周通过高强度螺栓连接。一般单节长度≤12米，以方便公路运输，尤其对于工程项目多处于山区，大型车辆无法通行，单节长度过长会导致无法运输或运输成本过高。此种螺栓群结构受力复杂，难于精确计算每个螺栓的受力情况，一般需预留较大的安全系数使主梁有足够的可靠性。同时对于螺栓群拧紧顺序及拧紧力提出了更高的要求。此种结构破坏形式多出现在螺栓被剪断或螺栓松动脱落，拼接板孔壁被拉断。故螺栓一般采用40B或40MnTiB材料加工而成，等级一般为8.8级以上钢结构用大六角螺栓，紧固时需用力矩扳手按设计扭力逐步均匀拧紧，以防止螺栓松动和预紧力不足。拼接板多采用Q345B拆料，对板的厚度及孔距应进行计算，校核孔壁的挤压应力和剪切力，保证足够的安全系数。此种结构在900t轮胎提梁机，450t轮胎提梁机，跨线提梁机等大型龙门吊中应用较为广泛。

　　5阴阳头销轴连接

　　阴阳头销轴连接主要应用在桁架形式的主梁分段连接中。根据公路运输条件，单节长度≤12米。此种结构较为简单，受力明确，消除了弯矩的影响，能够相对精确的计算出销轴的受力情况，同时现场安装也较螺栓形式简单快捷，而且安装形式可靠。但阴阳头制作过程中需要专用胎具，由于销轴与阴阳头孔为过度配合，制作时需定做假轴进行节与节之间的样拼，制作过程稍微复杂。接头主要破坏形式为销轴的剪力破坏，阴阳头耳板孔壁的破坏和阴阳头焊缝的拉力破坏。采用40Cr或35CrMo等通过热处理达到较好的强度和刚度作为销轴。阴阳头耳板采用Q345B以上低合金钢制作，耳板的厚度，宽度，孔径，孔距，孔与销轴的间隙均应计算准确，焊缝采用熔透焊保证焊接质量，对于较厚的耳板应对阴阳头及焊条进行焊前预热处理，已达到较好的焊接强度，并作适当的消除焊接预应力处理。由于近年来有限元分析的出现，使得这一结构形式计算更加精确可靠，结合理论分析，试验研究，工程应用该结构在公路架桥机主梁连接，公路预制梁场的提梁机主梁连接以及大跨度空间结构，支撑杆件连接等节点连接中有了更多的应用。

　　6混合结构

　　混合连接结构型式综合了以上各种结构的优点，混合结构一般以螺栓连接为主，销轴主要起到定位及分担剪力，焊接连接主要起到放松或对连接板的补强。此种结构多应用在主梁与端梁的连接及主梁结构空间尺寸受到限制导致螺栓数量不足以满足强度要求时。由于此种结构仍以螺栓连接为主，其主要还是应用在箱型结构主梁的连接中。

　　7总结

　　综上所诉，各种结构形式在不同的主梁结构中都有着广泛的应用，在工程实践中，各种结构形式从设计，制作，安装，二次拆装等过程中积累了丰富的经验，使各种结构形式都得到了安全可靠的应用。随着我国工程领域起重设备不断大型化的应用，以及材料，加工工艺，有限元分析等不断的进步，主梁的连接会出现突破性的进展。

　　参考文献：

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