基于应力测试岸边集装箱起重机事故分析研究[论文].pdfVIP

基于应力测试的岸边集装箱起重机事故分析研究

摘要：某港口一台岸边集装箱起重机的小车轨道因泊岸船舶误

撞击，致使小车轨道局部形变，为分析研究岸边集装箱起重机的结

构受力状态以及继续使用的可靠性，因此对起重机的主要承载构件

进行静态应力分析和动态应力分析，对撞击部位附近的相关焊缝进

行无损探伤检测，对同一截面小车轨道高低差以及小车轨道侧向直

线度进行检测，最终完成对整机的安全性评价。

关键词：岸边集装箱起重机静态应力分析动态应力分析无损

探伤安全性评价

中图分类号：u653文献标识码：a文章编号：1007-3973（2013）

006-023-03

1岸边集装箱起重机

随着我国与世界贸易的快速发展，各港口的年吞吐量不断增长，

货物集装化的趋势逐步加深，全球集装箱的运输量也随之不断上

涨，我国沿海大型综合港口的集装箱吞吐呈现快速增长趋势。为适

应船舶大型化的发展需求要，我国沿海众多大型港口均为集装箱装

卸业务配置了现代化的装卸设备以应对快速增长的集装箱吞吐量，

其中高效率的岸边集装箱起重机应用最为广泛。岸边集装箱起重机

简称岸桥、桥吊，主要有起升机构、行走机构和变幅机构组成，技

术参数通常包括额定起重量、起升高度、起升速度、小车运行速度、

大车运行速度、前伸距、后伸距、跨度等。本文研究的岸边集装箱

起重机的技术参数如表1所示。

表1岸边集装箱起重机技术参数表

2主要承载构件静载应力测试及结果

对岸边集装箱起重机进行静载应力测试的目的是为了检验主要

承载结构件在额定载荷静载作用下能否满足静强度要求。测试工况

应尽量模拟实际作业工况，具体测试工况如表2所示。测点选择对

于分析整机的受力至关重要，通过对岸边集装箱起重机结构受力状

况分析与现场实际综合分析，选定构件的危险应力区作为应力测试

布点区域，即：a-均匀高应力区；b-应力集中区；c-弹性屈曲区，

具体测点布置简图如图1所示。应力测试结果如表3所示。

静态应力测试采用dh3819无线静态应变测试系统，应力测试采

用箔式胶基应变式电阻传感器，粘贴间距取10mm，电阻值为

119.9?？.1，灵敏系数为2.07，片栅特性尺寸为5.8?？.7mm，桥

路连接方式为半桥桥路连接。

3主要承载金属结构动载应力测试及结果

动载应力测试是为了检验岸边集装箱起重机在额定载荷作用下

主要承载金属结构动载应力能否满足动强度要求。动态应力测试原

则上选择每个主要受力构件静载应力值较大，且能代表各主要承载

构件的应力测点的点作为动态应力测试点，因此选取b3、b4、d1、

d2、f1为动载应力测点。选择的测试工况为：小车位于前后门框之

间靠近后门框载荷未起升时仪器置“0”，起升额定重量试验载荷后，

小车分别运行至前伸臂端部、前伸臂简支段中部、前伸臂后部起升

机构作上升下降动作，最后小车运行至起始位置将载荷卸载。动态

应力测试选用dh5908无线遥测动态应变测试分析系统进行测试。

测试结果进行多踪时域分析，各测点的动态应力测试多踪时域分析

图见图2和图3所示，应力测试结果汇总表见表4所示。

4金属结构件因撞击造成的变形部位及相关部位焊缝无损探伤

为了解该起重机金属结构件重要焊缝的焊接质量，对其重要可探

测部位金属结构件焊缝进行超声波探伤抽检。具体抽查部位如示意

图4和图5所示。

5小车轨道高低差和侧向直线度测量及结果

5.1同一截面小车轨道高低差测量

5.1.1测点布置及测量方法

每条轨道共12个测点，测点布置见图6。

测量方法为：将水准仪支放在适当位置，利用塔尺测量两主梁对

应的大筋板处到轨道顶部的尺寸，测量所得的两个尺寸之差即为实

测值。

图6小车轨道高低差测点布置图

5.1.2测量结果

小车轨道顶面高低差检测结果如图7所示。（注：以司机操作方

向分左右）

图7岸边集装箱起重机前伸臂小车轨道顶面高低差

5.2小车轨道侧向直线度测量

5.2.1测点布置及测量方法

以前伸臂铰点为起点每条轨道间隔4m一个测点，共计7点，测

点布置示意图如图8所示。检测方法为：将等高支架置于主梁端部

第一块大筋板处的轨道外侧，用0.5mm钢丝绳拉紧，而后利用钢直

尺测量。

图8小车轨道侧线直线度测点布置图

5.2.2检测结果

小车轨道侧向直线度测量结果如图9所示。