起重机的柔性腿和钢性腿

东方重工900t门机柔性腿安装方案【摘要】随着海洋资源开发的热潮，大型船舶的需求不断增加，应运而生的大型造船门式起重机需求持续增长。

本文以东方重工900t×230m门式起重机为例来介绍大型龙门起重机柔性腿的现场安装方案，旨在有效地降低柔性腿在现场安装的风险和成本。

为以后更大跨度和更大起重吨位的龙门起重机安装提供借鉴。

【关键词】柔性腿划线 a字头安装900t门机柔性腿总重430t，总长约71m，分为a字头、柔腿管和下横梁三部分，现场安装时分两步进行。

1 划线1.1 柔性腿侧端面主梁端面中心线最上端（距上端面2米）与最下端（距下端面2米）共2点；柔性腿a字头端面中心线，最上端（距a字头上端面1.5m）与最下端（距a字头上端面4.5m）共2点；柔性腿下横梁端面中心线，中心1点。

以上点用明显标记，以便检测时使用。

具体见示意图（如图1）。

1.2 柔性腿正面柔腿a字头上2个点，柔性腿管上2个（距顶面20m和60m），下横梁上1个。

其余和端面测量线位置高度一致。

2 安装2.1 安装柔性腿a字头（1）先划出a字头顶面的十字中心线，将下支座定位并焊接到a字头，将橡胶体和上支座放到下支座上；柔性铰的铰轴连接板与主梁连接部分焊接到主梁上，并把铰轴和柔腿连接板与主梁连接板安装到一起（见图4中的3号焊缝位置）。

（2）利用履带吊将a字头翻身，柔性腿a字头就位时，下部预先放置好聚四氟乙烯滑移板。

并对a字头进行立放加固（采用焊人字撑杆的办法）。

（3）利用卷扬机与滑轮组，将a字头沿滑道滑移至大梁端头下方（如图2）。

（4）调整大梁高度至合适位置，（利用塔架提升大梁的顶升系统）。

（5）如图4所示，将a字头柔性铰上支座与大梁底部的柔性铰安装中心线对齐，检查横向纵向的中心线与轨道中心线是否平行和垂直，合格后对柔性铰上支座外圈（1号位置）进行焊接，然后将主梁提升一段距离（约500mm），进行上支座内圈（2号位置）的焊接，待焊接冷却后，将主梁放下，架设经纬仪、水平仪检测安装精度。

门式起重机柔性支腿稳定性分析李向东;夏明睿;梁章【摘要】This paper takes the flexible legs of a 300 t-43 m gantry crane as the object of study and analyzes the stability of the flexible legs by theoretical calculation and finite element simulation analysis.Its stability meets the requirement.The three factors of affecting the stability of the flexible legs (section properties,slenderness ratio and wall thickness) are actively explored and the law of affecting the stability of flexible legs is found.These provide the basis for door crane safety evaluation research.%以某工厂300t-43m门式起重机柔性支腿为研究对象,运用理论分析计算和有限元仿真分析2种方法对柔性支腿稳定性进行分析,校核了柔性支腿稳定性满足要求.对影响柔性支腿稳定性的3个因素(截面特性、长细比、壁厚)进行了积极探讨,找出影响柔性支腿稳定性因素的规律,为门式起重机安全评估研究提供依据.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2013(042)004【总页数】4页(P84-87)【关键词】门式起重机;柔性支腿;有限元分析;稳定性【作者】李向东;夏明睿;梁章【作者单位】江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏南京210003;江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏南京210003;江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏南京210003【正文语种】中文【中图分类】TH213.40 引言在实际工程中，由于间歇、重复、循环、频繁的起动制动的工作特点，易使得门式起重机发生局部失稳从而导致整机倾覆［1］。

绪论0.1 简介A型门式起重机（也称门吊）是属于桥式类型起重机的一种，由于它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支腿，可以直接在地面的轨道上行走，并且主梁两端具有悬臂梁（主梁的延长），相似“龙门”故称为龙门起重机。

架桥两侧的支腿一般都是刚性支腿：跨度超过30m时，常是一侧为刚性支腿，而另一侧通过球铰和桥架连接的柔性支腿，使门架成为静定系统，这样可以避免在外载荷所用下由于侧向推力而引起附加应力，也可补偿桥架纵向的温度变形龙门起重机的受风面积大，为防止在强风作用下滑行或翻倒，装有测风仪和与运行机构连锁的起重机夹轨器。

桥架可以是两端无悬臂的：也可以是一端有悬臂或两端都有悬臂的，以扩大作业范围。

半龙门起重机桥架一端有支腿，另一端无支腿，直接在高台架上运行。

图 0-1 A型门式起重机门式起重机也是由机械传动，金属结构和电器设备三大部分组成。

机械传动部分又由起升机构、起重小车走行机构等构成。

即为门式起重机的三大工作机构。

它们分别实现吊装货物的上下升降，左右横向（纵向）搬运三个动作，构成一个作业区域。

任何生产机械都由原动机、传动装置、工作机构和操纵控制设备等组成。

如果以电动机作为原动机来拖动生产机械的工作机构，则它的驱动、传动装置通常称为电力拖动系统。

该系统中的电动机、控制操纵部分，电气电路和电气器件等等习惯统称电气设备。

电气设备部分主要由电动机、电器元件和电气线路等组成。

它将电力网中的电能转变为机械能，实现起重机工作的目的，同事控制各工作机构按照工作要求进行作业。

电气设备的公用主要在于：由电动机将电能转变成机械能，通过传动装置拖动工作机构：控制设备通过各种控制器件和电器元件来控制电动机按工作机构的要求完成各种动作。

0.2 主要技术性能参数门式起重机的主要技术参数有起重量、起升高度、跨距和伸距、工作速度以及工作类型等。

门式起重机的起重量有三个指标，即额定起重量、吊具下起重量、吊钩下起重量。

本设计门式起重机的起重量为32t。

大型龙门起重机角度纠偏装置的应用及检验分析宋春波 刘晓超南通中远海运川崎船舶工程有限公司 南通 226000摘 要：龙门起重机纠偏系统是大车行走最关键的控制系统之一，影响大车啃轨程度和驱动性能，也关乎大车运行和联机抬吊的安全。

文中以角度纠偏装置为例，阐述了该装置各个组成及纠偏原理，详细说明了联机抬吊过程中出现的问题及改进措施，并对纠偏装置的试验、使用及检验给出指导，为类似装置的应用提供借鉴。

关键词：角度纠偏装置；纠偏精度；空行程；检验中图分类号：TH213.5 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）12-0086-05Abstract: The deviation correction system of gantry crane is one of the most critical control systems of the traveling mechanism of the cart, which not only affects the rail gnawing and driving performance of the cart, but also concerns the safety of the cart operation and online lifting. Taking the angle deviation correction device as an example, the structure and deviation correction principle of the device are expounded, the problems and improvement measures in the online lifting process are explained in detail, and guidance is given on the test, use and inspection of the deviation correction device, which provides reference for the application of similar devices.Keywords:angle correction device; deviation correction accuracy; idle stroke; test0 引言大型龙门起重机一侧为刚性腿，与主梁为刚性焊接结构；另一侧为柔性腿，与主梁由柔性铰连接。

龙门吊行车起重机行走啃轨问题和纠偏控制方案针对轨道龙门吊大车的刚性支腿与柔性支腿力矩不平衡,导致行走大车走偏而引起啃轨的问题,运用1种新型的力矩偏差调节与位置偏差调节相结合的P ID实时纠偏控制系统进行纠偏. 经实验,与其他控制系统相比,该系统具有一定的优越性,在实际应用中取得良好效果.Because of the torque imbalance between rigid leg and flexible leg of the railmounted gantry crane, the crane walks deflected and the p roblem of rail2gnawing is brought out. A new P IDreal2timecontrol system which rectifies the deviation combining torque modulation with position feedback isap2p lied. The experiment shows that it hasmore advantages compared with other control systems. It makesgood p rogress in the p ractical app lication.轨道式龙门吊与其他类型的港口机械相比,具有堆场利用率与作业效率高、结构简单、维护方便、运行成本低等一系列优点. 港口集装箱堆场作业的使用工况决定该机型跨度较大(通常为30 ～80m) ,沿轨道方向运行距离较长. 为满足作业效率的要求,大车运行机构的运行速度需达到90 m /min以上. 用户在感受其优点的同时,也经常会碰到1个共性问题,即大车运行啃轨.本文具体分析振华港机使用的轨道龙门吊在行走过程中出现的大车啃轨问题,并针对由大车的2个支腿力矩不平衡而引起的啃轨,采取1种新型的PLC结合BEN编码器和变频器来实现的实时PID纠偏控制.本文有2大特点:一是新的纠偏控制对象. 解决起重机啃轨问题的文章很多,但是很少有针对港口用的轨道龙门吊的;二是新型的控制方法. 传统的控制方法都是利用变频器调速,而本文利用频器调力矩,并结合PLC调位置,在实验中取得理想效果.1啃轨的危害啃轨又称“啃道”、“咬道”,指在龙门吊大车的运行过程中,车轮轮缘与轨道侧面接触,产生水平侧向推力所引起的轮缘与轨道的摩擦及磨损. 啃轨是轨道龙门吊运行中的主要问题,尤其在要求快速运行的场合,啃轨给龙门吊正常工作带来许多负面影响,形成事故隐患. 其主要危害有以下几点:(1)降低车轮和轨道的使用寿命. 啃轨造成车轮和轨道强制性接触,加剧2者的相互磨损,严重时可导致轮缘与轨道侧面的金属剥落及轮缘向外翘曲变形,从而加速车轮与轨道的损坏,降低使用寿命.(2)磨损轨道. 车轮啃轨加大轨道的磨损,严重者会将轨道磨出台阶,直至更换轨道.(3)增加运行阻力. 根据实际测定,龙门吊啃轨运行的阻力是正常阻力的2. 5～4. 5倍. 运行阻力的增加,迫使运行电动机和传动机构长期超载运行,可能造成烧坏电动机或扭断传动轴的后果.(4)龙门吊工作时噪声大、振动大. 由于大车车轮啃轨,必然产生水平侧向力,这种侧向力导致轨道横向位移,使固定轨道的螺栓松动,压板脱落,致使轨道向内或向外弯曲加大,加重啃轨,造成整台车在运行时产生巨大震动.(5)龙门吊在行驶中突然脱轨,可能会造成重大的设备、人身伤亡事故.2啃轨原因分析正常运行情况下,轨道龙门吊的车轮轮缘不与轨道侧面接触,车轮轮缘和轨道之间有一定的间隙,一般设计最大间隙为30～40 mm. 但由于某些原因(如机械制造中的偏差或运行中的一些因素) ,使运行中的车轮与轨道的接触面不在踏面中间(即车轮踏面的中心线与轨道的中心线不重合) ,造成车体偏斜,使整个起重机靠着轨道一侧接触而行走,从而产生啃轨. 啃轨的原因有许多,本文主要从以下几个方面作重点分析: (1)大车两侧驱动电动机不同步.由于运行阻力不等,会出现轨道龙门吊大车两侧的电机转速不等,导致左右车轮线速度不同,形成位置差,造成大车跑偏啃轨. 同时,由于轨道龙门吊行走大车的刚性支腿与柔性支腿的驱动力矩不平衡而引起速度和力矩偏差,也会造成龙门吊啃轨. 该方式引起的啃轨是1个重要原因,本文对此提出具体的解决方法.(2)机械制造方面的原因. 由于轨道安装不正确、不符合安装技术要求,导致轨道跨度公差及2根轨道相同跨度标高误差超标等,也会造成轨道龙门吊的大车运行啃轨. 同时,车轮平行度不好也是轨道龙门吊啃轨的原因之一. [ 2 ]车轮(主要是指主动轮)直径不等,会使轨道龙门吊在行驶时两侧大车车轮的速度产生偏差,引起车体走斜而造成啃轨.(3)其他原因. 实际生产中,啃轨原因比较复杂. 操作人员长期不规范作业也是龙门起重机啃轨的原因之一.3PID纠偏控制系统啃轨的问题随轨道龙门吊的诞生而存在,改进措施也层出不穷. 就造成龙门吊大车啃轨的机械制造原因而言,其改进措施包括从分别驱动到集中传动,从开式齿轮、弹性连轴器和齿轮的演化改进及表面热处理工艺,到车轮与钢轨的固热处理、大车轨道安装公差改进和车轮的装配改进等. 这些措施虽然从一定程度上减轻了啃轨危害,但由于受轨道龙门吊工况和导致因素多样的影响,不能从根本上杜绝啃轨的发生.随着变频技术的不断成熟与广泛应用,龙门吊的大车运行机构已越来越多地选用变频调速方案.它可以使大车运行机构具有较完美的机械特性,好的起动和制动性能,补偿机械加工中的不足,使运行更加平稳.本文针对由轨道龙门吊大车2支腿力矩不平衡造成的啃轨问题,提出1种新型的P ID实时纠偏控制系统,该系统利用PLC调整位置差和利用变频器调整力矩差共同作用实现.3. 1P ID纠偏控制系统的总体思路及硬件组成通过以上介绍可知,轨道龙门吊大车在行走过程中,由于刚性支腿与柔性支腿的力矩不等,会造成2支腿位置的偏差,从而引起啃轨. 为解决该问题,可以利用算法调节来消除偏差. 采取的方法是:对大车的刚性支腿按照给定速度进行调节,使其速度保持不变,不对其进行位置控制. 当负载发生变化或者由其他原因引起大车刚性支腿力矩改变时,通过变频器的力矩输出控制调整柔性支腿的力矩,同时结合可编程控制器( PLC)输出的位移纠偏量调整柔性支腿的位置,使其自动、快速、准确地随刚性支腿的变化而变化,从而达到控制的目的. 因此,本系统的控制对象为大车柔性支腿的力矩,系统的变量为刚性支腿与柔性支腿力矩及位置的偏差.本控制系统为一闭环负反馈控制系统,主要由可编程控制器( PLC) 、变频器、交流电动机和旋转编码器组成. 控制对象(龙门吊大车柔性支腿)的运行状态由PLC根据实时变化给出. 本系统的硬件结构见图1. 图中的内环反馈为力矩反馈,外环反馈为位置随动反馈. 轨道龙门吊大车刚性支腿的力矩由主变频器输出,并传送给从变频器(用来控制大车柔性支腿的力矩) , 2个变频器的通信由上海精芬机电BEN编码器提供. 当由于运行阻力等原因使主变频器的力矩发生变化时,从变频器通过P ID控制方法调整力矩的，输出,使之与刚性支腿的力矩保持平衡. 力矩的P ID调节由变频器自身完成,如图1 虚线部分所示. 同时,旋转编码器检测大车柔性支腿速度及位置的大小,将检测信号输出到PLC,控制器将采样得到的信号与刚性支腿的速度及位置信号进行比较,判断龙门吊大车的偏斜状态,根据计算得到偏差值,再利用PID控制理论中闭环反馈控制的原理产生控制信号输出给PLC,由PLC 控制龙门吊柔性支腿的运行状态,从而达到纠偏的目的. 调节过程持续进行以保证轨道龙门吊在正确的姿态下运行,不会因走偏而发生啃轨.3. 2各组成部分原理3. 2. 1刚性支腿的速度控制由于运行中负载变化等原因,轨道龙门吊大车刚性支腿的行走速度会发生变化,为使其行走速度。

门式起重机刚、柔腿建造通用工艺原则2009年1月目录一、概述 (3)二、引用标准 (3)三、通用技术要求 (4)四、箱体梁及结构件制作 (4)1. 制作工艺的特征 (4)2. 一般规定 (5)3. 制作要求及允许偏差 (5)4．板件元件、构件及梁段在制作组装过程中局部超限的处理 (7)5．梁段的预拼装 (11)五、焊后变形的矫正 (13)六、现场梁段焊缝缺陷的修补办法 (13)七、刚性腿制作工艺要求 (14)八、柔性腿制作工艺要求 (17)具体要求：见《钢结构制作原则工艺》《钢结构焊接原则工艺》600t×182m×90m造船门式起重机刚、柔腿制造通用工艺原则一、概述刚性腿为双腿焊接箱型结构，刚性腿顶部与主梁为焊接连接，刚性腿底部为下横梁（和柔性腿通用），通过销轴与大车行走机构的平衡梁相连接。

刚性腿内部设有电梯和扶梯。

刚性腿顶部在各种情况下的水平偏斜度和量（包括在主梁门架安装时，正常工作状态下及非工作状态下）应按设计提供的各数据进行制作和组装。

柔性腿为‘A’字箱体焊接结构，分为三部分组成：上段为两根箱体组成的人字形结构，一般简称为上接头；中断为两根箱体形撑杆；下部为一根箱形梁，称之为下横梁（和刚性腿通用）；三段之间采用焊接结构连接，与主梁采用柔性铰连接。

柔性腿内设置扶梯，可直通主梁。

二. 引用标准1.GB/T11406－93通用门式起重机2. GB/T12467－90焊接质量保证一般原则3. JB/JQ4000.3－86 焊接通用技术条件4. GB3323－87 钢熔化焊对接接头射线照像和质量分级5. GB11345－89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级6. GB8923 涂装前钢铁表面锈蚀等级和除锈等级标准7. GB9286－88 色漆、清漆漆膜划格试验标准8. GB1764漆膜厚度测定法标准9. GB/T2970－91 中厚板超声波检验方法10. GB985－88 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸11. GB 986－88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸12. EA1719000010000001 制造的焊缝和公差(图纸)13.KONE CRANES指导书VNN6.040En及D5117-1 D5117-2------箱形结构件制造公差三．通用技术要求（详见《钢结构制作原则工艺》1．板材,型材备料前抛丸除锈处理，除锈等级达到GB8923标准 Sa2.5 级。

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。

350吨×65米门式起重机使用与主要技术特性一、性能与构造1、350吨×65米门式起重机是本厂船体分段翻身场所的重要设备。

有升降、吊运，分段空中翻身等功能，对于船体的分段翻身、合拢作业特点尤为突出。

2、本起重机的主梁采用双梁结构，在其主梁上设有四根轨道供上下小车行走使用，当两小车起吊的中心距≥10米时最大的起重能力为350吨（吊排下）。

空中翻身作业时最大的起重能力不超过300吨。

在刚性腿里面设有电梯一部，操作人员可直接乘坐电梯进入司机室进行作业。

柔性腿内部设有直梯，维修人员可到达柔性腿顶部平台和大梁顶部。

3、大车行走机构刚性腿设有32个φ630mm行走轮，柔性腿设有28个φ630mm行走轮吊车技术性能记主要参数a、本起重机工作级别：A5b、总起重量（吊排下）：350吨（两个小车起吊中心距≥10米）。

c、空中翻身最大重量（吊排下）：300吨（每个吊排不得重于10吨）。

d、主梁下净空高度（轨道上）：45米e、大车轨距：65米上小车工作级别M5a、方式：变频控制b、两吊钩起重量：2×160吨c、起升速度≤160吨：≤0.5——5m/min≤64吨：≤0.5——5m/mind、小车行走速度额定：2—20米/min空载、风速≤15米/s: 2—30米/min下小车工作级别M5a、控制方式：变频控制b、主钩起重量200吨c、主钩起升速度≤200吨：0.5—5米/min≤80吨：0.5—10米/mind、副钩起重量20吨e、副钩起升速度：≤20吨：1—10米/min.≤8吨：1—20米/minf、小车行走速度额定：2—30米/min维修吊车a、工作级别：A2b、起重能力：10吨c、工作幅度：10吨工作幅度1.5—7米6吨工作幅度1.5—10米d、起升高度：60米/分钟e、旋转速度：0.3转/分钟f、变幅速度：5米/分钟大车行走机构a、工作级别M5b、控制方式变频控制c、大车行走速度额定：3—30米/min空载、风速≤15米/s: 3—40米/min主要机械部分上小车由两套160吨起升机构、行走机构、车架和机房部分等组成，两套起升机构可单独起升，又可以联合升降。

3.3.2支腿设计1.载荷计算 1）.自重载荷由《机械工程手册》12卷，箱形双梁龙门吊支腿单位长度自重取0.2-0.4倍的主梁单位长度自重，则：刚性支腿单位长度自重为：m KN P ⋅=⨯=35.74.0支腿 柔性支腿单位长度自重为：m KN P ⋅=⨯=5.15.72.0支腿 （2）水平惯性载荷Mmha PH=式中 M ——考虑起重机驱动力突加或突变时，对金属结构的动力影响，通常取M=1.5；m ——支腿的质量（kg ）,a ——加速度，2小车/12.0s m a =；2大车/15.0s m a = 大车制动时，产生的水平载荷：KN H5.1315.02035.1P 钢支腿_大=⨯⨯⨯= 75.615.0205.15.1柔支腿_大=⨯⨯⨯=PH KN(3)风载荷qA CK h WP=式中 C ——风力系数，由《起重机设计规范GB3811-2005》表5-6插值得C=1.55K h ——风压高度变化系数，工作状态时K h=1，非工作状态时ah h K ⎪⎭⎫ ⎝⎛=10， 由《起重机设计规范》知K h =1.54；q ——风压，工作状态时q 工作=250N/m 2,非工作状态时21000m N q =非工作 A ——迎风面积，A 钢=（3+1.2）*20/2=42m 2A 柔=19*0.6=11.4m 2 刚性支腿：工作状态时：4225054.155.1⨯⨯⨯==qA CK h W P =25.1KN 非工作状态时：42100054.155.1⨯⨯⨯==qA CK h W P =100.3KN 柔性支腿：工作状态时：4.1125054.155.1⨯⨯⨯==qA CK h W P =6.82KN 非工作状态时：4.11100054.155.1⨯⨯⨯==qA CK h W P =27.2KN 2.内力计算内力计算分龙门架平面内和支腿平面内两种情况讨论，见表3.2、表3.2由自重支腿MMQNNV升荷小车自重跨中）引起的内M M Q载（跨中）V V升荷小支引起起升载荷小车重（端支座）引起的内力M M Q V V N小性引内MVKNHN 158.3KN风M 引起VH载的矩起、载、、V V自引内VVM柔性支腿M MV VN NMV H V矩M MV H VN NM V V矩M M V2.载荷组合1).龙门架平面内在龙门架平面内，支腿的上端面为危险截面，需计算该截面处得最大轴向压力和最大弯矩。

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。

浅谈起重机主梁与支腿连接处的的基本形式1. 前言基于通用门式起重机在受力方面的特征，其刚性支腿通常以上下层变截面的方式为主，且上部截面和主梁截面并无区别，支腿与主梁则以刚性连接。

而柔性支腿则为等截面，支腿与主梁以柔性连接。

当前，通用门式起重机在基本金屬结构方面以一门形的框架为主，由主梁、下横梁与支腿等构件组成。

2. 金属结构根本性受力研究2.1主梁的力学模型研究双梁通用门式起重机主梁需要承受扭转载荷、垂直载荷以及水平载荷，因此在计算其结构时，若门架结构是双刚性的支腿，应计算出其超静定结构；若门架结构是一刚性一柔性相结合的支腿，应计算出其静定结构。

在实际操作环节，大多采取简支静定梁的计算方式。

2.2支腿的力学模型研究在计算双梁通用门式起重机的支腿时，除了要计算出支腿平面内力之外，还需要计算出门架平面内力。

如果在门架的平面计算刚性支腿的双侧门架时，需采取一次计算超静定结构的方式进行。

若该门架结构是一刚性一柔性相结合的支腿，同样采取计算其静定结构的方式进行。

而基于支腿平面，在计算其支腿的钢架结构时，需要通过测量出下横梁与支腿连接处的实际刚度比值之后才能确定。

通常情况下，如果两者之间的比值≤0.6，则应当采取一次计算超静定结构的方式进行。

而如果0.6<两者之间的比值≤1，则需要采取三次超静定结构的方式进行[1]。

3. 主梁与支腿连接处的基本形式3.1主要形式分析要实现主梁与支腿连接，通常可以通过两种方式实现。

其一，弯折主梁的下翼缘板，以圆弧的形式进行过渡，使之和主梁与支腿连接处的法兰相结合。

为了提升主梁的下翼缘连续性传递荷载的能力，于主梁的内侧，通常需要用连接板连接翼缘板。

但是这种结构却存在着一定的缺陷，首先是无法保证翼缘板在圆弧弯折方面的精度，于是和连接板之间极易出现缝隙，焊接质量也无法得到保证。

其次是焊接位置较差，在一定程度上增加了焊接的难度，针对部分存在着缺陷的焊缝，在处理环节也存在着较大困难。

大跨度门式起重机运行偏斜问题分析门式起重机主要用于装卸作业，包括室外货场、散货以及料场货的装卸，其作业范围较大，可适用于多种作业场景。

门式起重机整体结构为金属结构，外观形似门形框架，可以直接在地面轨道上移动，在实际使用过程中，受起重量、各系统性能、材料等多种因素影响。

实践证明大车在运行过程中易出现偏斜问题，进而影响起重机正常作业。

本文结合实际案例，对大跨度门式起重机运行偏斜问题，研究导致其偏斜问题的原因，并探讨了改善大跨度门式起重机运行偏斜问题的措施，为类似问题的解决提供参考。

标签：门式起重机;运行偏斜;基本原理;原因分析;纠偏当前，随着我国各行各业的发展，大跨度门式起重机应用范围越来越广，但是其运行偏斜问题长期得不到解决，这严重影响了作业效率。

研究发现导致偏斜问题的原因比较复杂，跨度增大导致门式起重机刚性变小、大车传动机构转速误差增大，由此造成运行偏斜等问题。

目前大跨度门式起重机都安装了自动纠偏系统，但是在实际运行过程中，需要减速纠偏，如果偏差大于起重机跨度的3/1000会导致起重机停止运行，严重影响作业效率。

1案例分析某造船公司目前使用的是一台160t、跨度70m的大跨度门式起重机，使用时间不足两年，但是起重机大车行走出现严重偏斜，无法正常作业。

该公司邀请门式起重机生产厂家、相关专家以及安装单位共同对该问题进行研究，经现场论证，并未得出确切的结论，使得该问题长时间得不到解决。

出现此问题后，门式起重机无法正常运行，因此导致企业生产停滞，造成了巨大的经济损失。

经实地了解情况后，发现起重机在运行过程中，大车行走系统一侧支腿随着起重机的运行会与另一侧支腿产生700mm的偏斜，其已远远超过起重机跨度的3/1000。

同时刚性支腿南面的上下平衡梁扭曲不在同一垂直线上，起重机整体结构出现了几何位置改变，因此导致起重机无法正常运行。

2门式起重机运行偏斜问题原因分析导致门式起重机运行偏斜问题的原因比较复杂，笔者根据实践经验对此进行了总结，基本涵盖八个方面。

一、总论起重机设计应严格执行“起重机设计规范”等有关的技术法规。

我在多年起重机钢结构设计中经常要使用“钢结构设计规范”GBJ17-89。

在使用中应注意：1，许用应力按“起重机设计规范”选取。

“起重机设计规范”的制定是按半概率分析，许用应力法而来的。

“钢结构设计规范”的制定是按全概率分析。

极限状态设计法，分项系数表达式而来的。

两者是不同的。

如：起重机2类载荷（最大使用载荷）的许用应力：180Mpa。

“钢结构设计规范”强度设计值（第一组）：215Mpa。

不能用错！2，杆件的计算方法可用“钢结构设计规范”。

因按全概率分析导出的公式，则结果与实际接近。

3，起重机钢结构计算中按不同的起重机工作制度，按不同的载荷组合，按不同的静载分析外力，按动载的实际发生，查表确定动载系数。

然后计算杆件的内力。

而建筑钢结构则不同：应用分项系数表达式进行分析，如：静载乘以分项系数。

恒载：1.2；动载：1.4来进行计算。

两者的计算方法是不同的。

所以在设计起重机钢结构时，一定要注意规范的合理使用，否则是有危险的！二、在起重机钢结构设计中经常要在选用行架式还是格构式杆件上拿不定主意（外观基本一样）。

我认为：1，梁结构应选用行架式。

其内部的各杆全部是二力杆。

受力明确。

上下弦杆按弯矩图规律分配。

腹杆按剪力图规律分配。

计算方法：节点法和截面法。

对杆件的轴线相交要求严格。

节点处的偏差最大3毫米。

2，立柱结构当弯矩较大（与轴向力比较）时，选用行架式。

3，立柱结构当轴向力较大（与弯矩比较）时，选用格构式。

格构式对杆件的轴线相交无要求。

制造容易。

计算方法：整体虚轴长细比的计算，整体压弯杆的计算，腹杆最大剪力的确定（计算剪力与实际剪力进行比较），单杆件稳定性的计算，焊缝计算。

三、电动葫芦行架式龙门起重机主梁的计算方法：现在有不少电动葫芦行架式龙门起重机主梁是正三角形。

是由一片主行架和两片副行架组成。

如何计算各杆件的内力？1，应用刚度分配理论进行计算。