门式起重机柔性支腿稳定性分析

起重机的柔性腿和钢性腿如何区别刚性支腿和柔性支腿都只是一种假设，具体可见《起重机金属结构》一书。

区别看支腿与主梁连接处的支腿截面，截面大的是刚性支腿，截面小的是柔性支腿。

1楼讲的“与主梁是铰点联接的是柔性支腿，刚性联接的是刚性支腿。

”意思是从结构的节点的刚度来区分的方法，并不代表铰点联接就一定是铰轴。

7楼的怀疑“哪有主梁与支腿是铰点联接的？”是没有根据的，确实有柔性支腿与主梁之间采用铰轴连接的。

我过去设计过一台“5t×40m箱型装卸桥”的柔性支腿与主梁之间就是采用铰轴连接的。

4楼的“螺栓联接也属于刚性联接”不准确，对于柔性支腿与主梁之间不采用铰轴连接时，有采用焊接的、也有采用螺栓联接的。

柔性腿是两力杆，只受压，通常较细，采用铰轴连接。

刚性腿受弯压组合作用，通常截面是下小上大，刚性连接。

刚性腿为双向压弯构件，可以承受门架平面和支腿平面两个方向的弯矩，而刚性腿只承受支腿平面内的弯矩．通常刚性腿与主梁采用则刚性连接，柔性腿与主梁采用柔性联接。

两者之间是没有一个明确的界定，一般来说是相对而言吧，门式起重机承重时，支腿下部一般是门架方向向外偏移，车轮内侧面与轨道之间的间隙大多也就是15mm左右吧，如果两支腿刚度一样大，而主梁刚度较弱，特别是当跨度较大时，承重状态甚至空载时，两支腿的偏移引起下横梁的偏移值可能会大于那个间隙值，从而出现啃轨现象，因而当起重机跨度较大时，常吧一边支腿设计成柔性支腿，用支腿本身的弯曲去减小下横梁的偏移量。

柔性腿就字面意思理解是不能承受变矩，因此一般用在大跨度门吊中，消除主梁挠曲变形和温度变化出现的啃轨现象。

柔性腿与主梁的基本连接方式有三种：螺栓连接、球铰连接、柱铰连接。

柔性腿与刚性腿在结构上的区别是：在龙门架平面，刚性腿一般做成上大下小的变截面型式，柔性腿是等截面型式；在支腿平面二者相同，均为上小下大型式。

本人所说的支腿结构型式是对U型门吊而言，希望对楼主有用。

一般起重机跨度大于35m时，支腿采用一刚一柔结构，目的是在主梁承载时减小大车对轨道横向推力，从而降低啃轨几率；所谓柔腿结构，可以为真正的铰接（主梁与支腿连接采用球铰或柱铰），也可以为假想铰（主梁与支腿线刚度比之比较大），其目的是相同的。

龙门式起重机的结构设计与性能优化分析龙门式起重机是一种常见的大型起重设备，广泛应用于港口、工地、仓库等场所。

在结构设计和性能优化方面，龙门式起重机需要综合考虑其承载能力、稳定性、工作效率和安全性等因素。

一、结构设计1. 主梁设计：主梁是龙门式起重机的主要承载结构，需要按照所需的起重能力和跨度进行合理设计。

主梁材料通常选择钢结构，高强度、刚性好，能够满足起重机的工作要求。

2. 支腿设计：龙门式起重机通常有两根支腿，支腿的设计需要考虑平衡起重机的重心，稳定机身。

支腿通常采用跨字式结构，可以提供更好的稳定性。

3. 提升机构设计：提升机构是起重机的核心部分，需要具备良好的承载能力和操作灵活性。

提升机构包括卷扬机、钢丝绳、滑轮等组成，能够提供可靠的起升功能。

4. 小车设计：小车是起重机上横移的装置，通常由电动机、行走轮、驱动机构等组成。

小车设计应考虑平稳移动、灵活操作和较大的承载能力。

二、性能优化分析1. 结构强度优化：通过材料选取和结构设计优化，提高起重机的结构强度和刚度，使其能够承受更大的起重能力和外力冲击。

2. 运动性能优化：通过优化起重机的运动机构，减小摩擦力和阻力，提高起重机的运动速度和精度，提高工作效率。

3. 能耗优化：采用先进的节能技术，如变频调速技术和能量回收技术，减少起重机的能耗，降低运营成本。

4. 安全性优化：加强起重机的安全保护装置，如限位器、断路器、防碰撞装置等，确保起重过程中的安全性。

5. 自动化控制优化：应用自动化控制系统，提高起重机的智能化水平，实现远程控制和自动化操作，降低人为操作错误的风险。

6. 维护性优化：设计起重机时，考虑易维修性和易保养性，减少故障发生的可能性，并方便维修和维护工作的进行。

结构设计和性能优化是龙门式起重机研发过程中重要的一环。

通过合理的结构设计和性能优化，可以提升起重机的承载能力、工作效率和安全性，满足不同场所的具体需求。

同时，结构设计和性能优化也应考虑可持续性发展的原则，采用环保和节能的设计理念，为工业发展和环境保护做出贡献。

提梁机柔性支腿相关特点总结梁场的布置情况与作业方式不同，此类起重机的跨度和起升高度也不同,为适应不同的要求结构形式也有差异。

提梁机多都采用箱形双梁，支腿采用A行结构，与主梁刚性连接。

为改善支腿的受力情况，支腿与主梁的连接也可采用一侧刚性，一侧为柔性的结构。

柔性支腿与主梁的连接，通常采用三种形式：（1）假想铰（2）球铰（3）圆柱铰。

老式设计一般用的是球铰，可用推力向心球面滚子轴承来实现。

这样，整个门架为一个静定系统，消除由吊重所产生的侧向推力；大车歪斜运行时静定门架系统的受力状态也比较明确。

随着近代大型结构分析软件的普遍应用，柔性支腿与桥架的连接，一般都采用假想铰，也就是一侧的支腿设计成柔性的结构国内门机是这样规定的《起重机械设计手册》中对于跨距大于35米的龙门式起重机，为了补偿主梁变形对起重机的影响，将门式起重机的支腿作成一边是刚支腿，一边是柔性支腿。

这样的门式起重机最大跨距可达200米。

但是国外门机不论跨距大小都是一边是刚支腿，一边是柔性支腿.设计成一刚一柔可以较好的解决啃轨现象，柔性腿通常是做成铰接结构，释放掉弯矩，刚性腿单独承受水平力产生的弯矩，通常较粗1,补偿主梁在制作和使用当中产生的变形对起重机的影响；2,补偿大车行走中不同步而引起的大车车轮啃轨现象；3,补偿起重机行走平行度不足的各种制造、安装机械误差。

之所以一刚一柔，这样设计最主要的原因是消除温度和钢板的延展性对起重机钢结构造成的影响主要目的是为了解决起重机大车运行时两侧不同步问题。

而引起的大车车轮啃轨现象；设计成一刚一柔可以较好的解决啃轨现象，柔性腿通常是做成铰接结构，释放掉弯矩，刚性腿单独承受水平力产生的弯矩，通常较粗。

我们研究支腿模型，对支腿进行抗倾覆稳定性校核。

提梁机机属于门式起重机，因为没有悬臂，只需演算横向（大车运行方向）工况（暴风侵袭）的自身稳定性[12][18]。

简化支腿模型如图：图3-1 支腿简化模型非工作状态下提梁机收到沿大车轨道方向的暴风侵袭。

起重机的柔性腿和钢性腿如何区别刚性支腿和柔性支腿都只是一种假设，具体可见《起重机金属结构》一书。

区别看支腿与主梁连接处的支腿截面，截面大的是刚性支腿，截面小的是柔性支腿。

1楼讲的“与主梁是铰点联接的是柔性支腿，刚性联接的是刚性支腿。

”意思是从结构的节点的刚度来区分的方法，并不代表铰点联接就一定是铰轴。

7楼的怀疑“哪有主梁与支腿是铰点联接的？”是没有根据的，确实有柔性支腿与主梁之间采用铰轴连接的。

我过去设计过一台“5t×40m箱型装卸桥”的柔性支腿与主梁之间就是采用铰轴连接的。

4楼的“螺栓联接也属于刚性联接”不准确，对于柔性支腿与主梁之间不采用铰轴连接时，有采用焊接的、也有采用螺栓联接的。

柔性腿是两力杆，只受压，通常较细，采用铰轴连接。

刚性腿受弯压组合作用，通常截面是下小上大，刚性连接。

刚性腿为双向压弯构件，可以承受门架平面和支腿平面两个方向的弯矩，而刚性腿只承受支腿平面内的弯矩．通常刚性腿与主梁采用则刚性连接，柔性腿与主梁采用柔性联接。

两者之间是没有一个明确的界定，一般来说是相对而言吧，门式起重机承重时，支腿下部一般是门架方向向外偏移，车轮内侧面与轨道之间的间隙大多也就是15mm左右吧，如果两支腿刚度一样大，而主梁刚度较弱，特别是当跨度较大时，承重状态甚至空载时，两支腿的偏移引起下横梁的偏移值可能会大于那个间隙值，从而出现啃轨现象，因而当起重机跨度较大时，常吧一边支腿设计成柔性支腿，用支腿本身的弯曲去减小下横梁的偏移量。

柔性腿就字面意思理解是不能承受变矩，因此一般用在大跨度门吊中，消除主梁挠曲变形和温度变化出现的啃轨现象。

柔性腿与主梁的基本连接方式有三种：螺栓连接、球铰连接、柱铰连接。

柔性腿与刚性腿在结构上的区别是：在龙门架平面，刚性腿一般做成上大下小的变截面型式，柔性腿是等截面型式；在支腿平面二者相同，均为上小下大型式。

本人所说的支腿结构型式是对U型门吊而言，希望对楼主有用。

一般起重机跨度大于35m时，支腿采用一刚一柔结构，目的是在主梁承载时减小大车对轨道横向推力，从而降低啃轨几率；所谓柔腿结构，可以为真正的铰接（主梁与支腿连接采用球铰或柱铰），也可以为假想铰（主梁与支腿线刚度比之比较大），其目的是相同的。

40t/40m门式起重机安装技术探讨我要打印IE收藏重庆电力建设公司承建的2X300MW开县白鹤电厂二期工程锅炉组合场安装了1台40t/40m和1台60t/40m门式起重机，根据施工现场的场地及现有的辅助起重设备，制定合适的安装方法，保证了门式起重机安全、经济地进行安装并投入使用。

现以40t /40m门式起重机为例，对门式起重机的安装技术进行探讨。

1门式起重机的常规安装方法40t/40m门式起重机是由昆明冶金机械厂制造的桁架式门式起重机，整机质量为，跨度40m ,起重量40t，最大高度20m，最大起升高度。

其主梁由6节桁架组成（见图1）,总长，总重达40668kg，根据门式起重机的结构组成，主梁需整体吊装，是门机安装工程中的最大构件和关键因素。

它主要由以下几部分构成：门式起重机一般均按自下而上的方法安装，首先在轨道上安装行走台车及下横梁，然后分别在两侧安装挠性腿和刚性腿，并且用临时缆风绳将支腿稳固。

而桁架式主梁则需在现场先行组装，可利用大车行走轨道作为水平基准，将组装好的主梁横放在轨道上。

主梁组装时，应注意保持其跨中部位的上拱度，以补偿因自重而产生的下沉挠度。

主梁常规的安装方法是利用其他起重设备采用单机起吊或双机抬吊，将主梁水平地起吊就位。

主梁吊装前必须精确计算其重心位置，再据此确定辅助起重机的吊点位置和载荷。

而双机抬吊时，应根据辅助起重机的起重性能合理分配载荷，每台辅助起重机的起升载荷不得超过其允许载荷的80%。

根据40t/40m门式起重机主梁的情况，选择2台起重量为50t级的汽车起重机或履带起重机进行抬吊，即可满足吊装要求。

而采用单机起吊时，则需要选择起重量为100t级的起重机，吨位较大，不经济。

主梁重量较大，一般情况下起升机构、起重小车及司机室等部件均在主梁安装后再进行安装。

图1 40t/40m门式起重机主梁简图2主梁分头起吊安装方法在施工现场辅助起重机配置不够大的情况下，可以采用主梁分头倾斜起吊进行安装，这种方法在安装工程中不多见，方法新颖，对辅助起重机的选用要求较低，比较经济图2刚性腿端主梁吊装示意图40t/40m 门式起重机主梁分头起吊安装方法如下：先在地面组装主梁，由于需要单侧起吊， 主梁挠性腿一侧的悬臂节暂不安装，此时主梁长度为， 5节总重为。

门式起重机风载稳定性分析汪敬东1 叶炯振2 程 玲3 秦 昊1 刘 华11上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062 2上海市浦东新区特种设备监督检验所 上海 2000623江苏恒浩机电设备安装工程有限公司 泰兴 225400摘 要：造船门式起重机常位于沿江、沿海口岸，地理位置属于多风地带，由于设备本身结构迎风面积大这一特征，风载荷是影响其结构强度、刚度以及稳定性的重要因素之一。

文中基于起重机承受风场动载荷这一特征，分别建立加筋板动力学响应及稳定性理论分析模型，分析加筋板结构在风载荷作用下稳定性的相关影响因素及其影响规律，为后续基于稳定性的安全评估提供理论基础。

关键词：门式起重机；风载荷；动载；稳定性；屈曲中图分类号：TH21；O317 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2023）23-0017-07Abstract: Shipbuilding gantry cranes often appear in windy ports along the river and coastal areas. Due to the large windward area of the equipment, wind load is one of the important factors affecting the strength, stiffness and stability of the structure. In this paper, considering the crane’s dynamic load in the wind field, the theoretical analysis models of dynamic response and stability of stiffened plate were constructed respectively, and the influencing factors and laws of the stability of stiffened plate structure under wind load were analyzed, which provides theoretical basis for the subsequent safety assessment based on stability.Keywords:gantry crane; wind load; dynamic load; stability; buckling0 引言造船门式起重机（简称造船门机）是现代船坞、船舶制造作业的大型特种设备[1]。

4 起重机的稳定性与安全4.1 流动式起重机的稳定性与安全流动式流动式起重机最严重的事故是“翻车”事故，其根本原因是丧失稳定，所以起重机的稳定与全关系十分密切。

流动式起重机的稳定性可分为行驶状态稳定性和工作状态稳定1．影响稳定性的因素轮式起重机作业时的稳定性，完全由机械的自重来维持，所以有一定的限度，往往在起重机的结构件(如吊臂、支腿等)强度还足够的情况下，整机却由于操作失误和作业条件不好等原因，突然丧失稳定而造成整机倾翻事故。

因而轮式起重机的技术条件规定，起重机的稳定系数K不应小于1.15。

轮式起重机在使用中，应主要注意以下诸因素对起重机稳定性的不利影响。

(1)吊臂长度的影响起重机的伸臂越长或幅度越大，对稳定性越不利，特别是液压伸缩臂起重机，当吊臂全伸时，在某一定倾角(使用说明书中有规定)以下，即使不吊载荷，也有倾翻危险；当伸臂较长，并吊有相应的额定载荷时，吊臂会产生一定的挠曲变形，使实际的工作幅度增大，倾翻力矩也随之增大。

(2)离心力的影响轮式起重机吊重回转时会产生离心力，使重物向外抛移。

重物向外抛移(相当于斜拉)时，通过起升钢丝绳使吊臂端部承受水平力的作用，从而增大倾翻力矩。

特别是使用长吊臂时，臂端部的速度和离心力都很大，倾翻的危险性也越大。

所以，起重机司机操纵回转时要特别慎重，回转速度不能过快。

(3)起吊方向的影响汽车式起重机的稳定性，随起吊方向不同而不同，不同的起吊方向有不同的额定起重量。

在稳定性较好的方向起吊的额定载荷，当转到稳定性较差的方向上就会超载，因而有倾翻的可能性。

一般情况下，后方的稳定性大于侧方的稳定性，而侧方的稳定性，大于前方的稳定性；即后方稳定性>侧方稳定性>前方的稳定性。

所以，应尽量使吊臂在起重机的后方作业，避免在前方作业。

(4)风力的影响工作状态最大风力，一般规定为6级风，对于长大吊臂，风力的作用很大，从表28 可看出风力的影响。

表28从表中可知，随着臂长和风速的增加风载力矩增加的很快。

门座起重机的稳定性问题分析与解决方案蒋秉栋【摘要】Taking the fault of leg loose in the inspected portal crane in a dock as an example, this paper makes a comprehensive analysis of the stability issue of this machine from aspects of designing, manufacturing and implementation, complying with the requirement of the TSGQ7016-2008(Crane Installation, Modernization and General overhaul Supervision Inspection Regulation).The specific causes for leg loose are obtained and the practical improvement and inspection solution are also provided.%在对某码头门座起重机监检时发现门腿抬腿松动情况,按照TSG Q7016-2008(起重机械安装改造重大维修监督检验规则)的要求,从设计、制造、施工等方面对该机的稳定性问题进行了全面分析,根据抬腿松动的具体原因,采取切实可行的整改及检验方案.【期刊名称】《港口装卸》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】2页(P13-14)【关键词】门座起重机;稳定性;检验【作者】蒋秉栋【作者单位】广州特种机电设备检测研究院【正文语种】中文港口起重机械是一种间歇动作机械，具有短暂、重复、周期性循环的工作特点，工作范围较大，危险因素很多，倾翻是臂架类起重机常见的恶性事故，会造成机损和人身伤亡的严重后果，因此保证起重机具有足够的抗倾覆稳定性是设计、使用和检验检测起重机的基本要求。

关于门式刚架结构位移和稳定性的分析王义朝（机械工业第一设计研究院安徽蚌埠233017）摘要根据规范公式及工程实例，分析了门式刚架结构的几何特征参数或抗位移因素对结构最大位移的影响规律，介绍了稳定计算的重要特征。

关键词几何特征参数结构最大位移抗位移因素稳定计算ANALYSIS OF DISPLACEMENT AND STABILITYIN THE STEEL STRUCTURE WITH GABLED FRAMESWang Yi Chao（FIRST DESIGN & RESEARCH INSTITUTE , MI CHINA Bangbu 233017）ABSTRACT According to the formula in the code and based on the previous project，it is analyzed that the effects of the characteristic parameter of geometry or the factors of displacement resistance on the maximum displacement of the structure，and is also introduced that the importance character in the calculation of the stability。

KEY WORDS characteristic parameter of geometry maximum displacement of the structure factors of displacement resistance calculation of the stability在轻型门式刚架结构的设计中，结构的位移控制往往是十分重要的，这尤其体现在跨度大、高度高及吊车吨位大且有吊车操作室的厂房设计中。

《起重机的平衡与稳度》讲义在现代工程建设和工业生产中，起重机是一种不可或缺的重要设备。

它能够吊起沉重的物体，并将其准确地吊运到指定位置。

然而，要确保起重机在作业过程中的安全和高效，就必须深入理解和掌握其平衡与稳度的原理。

一、起重机平衡的基本原理起重机的平衡主要依赖于力的平衡原理。

简单来说，当作用在起重机上的所有力（包括重力、拉力、支撑力等）相互抵消，使得起重机整体处于静止或匀速直线运动状态时，就实现了平衡。

以常见的塔式起重机为例，其起重臂、平衡臂以及吊起的重物都会产生重力。

为了保持平衡，在起重臂的另一端通常会设置平衡重。

通过合理调整平衡重的重量和位置，可以使起重臂在不同的工作角度和吊起不同重量的物体时，都能保持力的平衡。

在力的平衡中，还需要考虑到力矩的平衡。

力矩是力与力臂的乘积，当起重机上所有的力矩之和为零时，起重机才能稳定地保持平衡状态。

例如，起重臂吊起重物产生的力矩，必须与平衡臂和平衡重产生的力矩相互平衡，否则起重机就会发生倾斜甚至倾覆。

二、影响起重机稳度的因素1、重心位置起重机的重心位置是影响其稳度的关键因素之一。

重心越低，起重机的稳度越高；反之，重心越高，稳度越低。

在设计和制造起重机时，会通过合理的结构布局和配置部件的重量，来尽量降低起重机的重心。

2、支撑面大小支撑面越大，起重机的稳定性越好。

例如，履带式起重机的支撑面比轮式起重机更大，因此在松软地面或不稳定的工作环境中，履带式起重机具有更好的稳度。

3、重物的重量和位置吊起的重物越重，且其位置越偏离起重机的中心轴线，对起重机的平衡和稳度影响就越大。

在操作起重机时，必须严格按照规定的起重量和工作半径进行作业，以确保稳度。

4、风载在户外工作的起重机，风载是一个不可忽视的因素。

强风会对起重臂和吊起的重物产生侧向力，破坏起重机的平衡和稳度。

因此，在大风天气下，需要采取相应的防风措施，如停止作业、放下起重臂等。

5、地面状况坚实、平整的地面能够为起重机提供良好的支撑，提高其稳度。

门式起重机静载稳定性分析汪敬东1 程 玲2 叶炯振3 秦 昊1 刘 华11上海市特种设备监督检验技术研究院 上海 200062 2江苏恒浩机电设备安装工程有限公司 泰兴 2254003上海市浦东新区特种设备监督检验所 上海 200062摘 要：基于起重机中加筋板实际静载承载情况，文中分别建立加筋板理论分析及有限元数值分析模型，分析加筋板结构在平面内载荷作用下稳定性相关影响因素及其影响规律，探讨了起重机典型承载结构加筋板几何尺寸和初始缺陷对结构稳定性影响的理论规律，获得结构稳定性主要影响因素，为门式重机稳定性安全评估提供一定理论依据。

关键词：门式起重机；加筋板；屈曲；有限元中图分类号：TH213.5 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2024）1-0036-07Abstract: Based on the actual static load bearing of stiffened plate of crane, models were established for theoretical analysis and finite element numerical analysis of stiffened plate respectively, and the influencing factors and laws of the stability of stiffened plate structure under in-plane load were analyzed. In addition, the author also discussed the theoretical law of the influence of the geometric size and initial defects of the stiffened plate of the typical load-bearing structure of the crane on the structural stability, and obtained the main influencing factors of the structural stability, which provides a theoretical basis for the stability and safety evaluation of the gantry crane.Keywords:gantry crane; stiffened plate; buckling; finite element0 引言门式起重机（以下简称门机）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等场合中，是实现生产过程机械化不可缺少的重要设备。

桥门式起重机结构部件的安全分析及讨论桥门式起重机是一种常见的重型起重机械，由桥架、大臂、小臂、卷扬机构、起升机构、电气控制系统等组成。

其工作过程中，需要承担较大的悬挂物体的质量，因此对其结构部件的安全问题进行分析和探讨，是非常有必要的。

首先，桥架是桥门式起重机的主支撑结构，是整个机器的重点部件之一。

桥架的安全性，不仅要考虑其受力情况，还需要考虑其材料的可靠性和支撑方式的合理性。

在吊重物时，桥门式起重机的重心会发生变化，因此需要注意桥架的承重情况，避免出现承重不足的情况。

另外，桥架需要具备足够的钢度和刚度，才能保证整机的稳定性。

如果桥架结构设计不合理，容易出现断裂、变形等安全隐患。

其次，桥门式起重机大臂和小臂是起重物体的悬挂点和滑动点，也是整个机器的重要部件。

在承载重物的过程中，需要考虑到大臂和小臂的受力情况，特别是大臂的危险部位。

一般情况下，大臂在吊重物时受力比较集中，且负荷较大，在长期使用过程中容易出现疲劳断裂，引起事故。

因此，需要对大臂的强度、材料和结构等方面进行充分的考虑和分析，以防止安全事故的发生。

另外，在桥门式起重机的卷扬机构和起升机构中，还存在一些安全隐患。

例如，卷扬机构的制动器和钢丝绳的保护装置需要具有足够的可靠性，以免出现制动失效、钢丝绳断裂等情况。

起升机构则需要充分考虑其动态稳定性，以确保起升的平稳度和安全性。

最后，桥门式起重机的电气控制系统也需要注意其安全性。

电气控制系统不仅需要实现对起重机各部件的控制，还需具备过载保护、限位保护、紧急停机等功能，以确保操作员和现场人员的安全。

综上，桥门式起重机的结构部件安全性分析和讨论是非常必要的。

在使用过程中，需要对各个部件的设计、材料和功能充分评估，并且定期进行检修和维护，以确保其稳定性和安全性。