门式起重机金属结构疲劳裂纹分析与修理方法详细版

西安站40t集装箱门式起重机小车轨道、承轨梁裂纹维修施工方案秦皇岛乾源机械设备租赁有限公司2020.7.20项目概况：中铁联集西安站40t集装箱吊使用过程中起重机小车轨道、承轨梁出现断裂及延伸性裂纹，需要进行补焊维修，我公司需要进入设备所在地点进行施工。

40t集装箱吊问题部位图片问题描述测点缺欠位置缺欠图片检测情况及结论H1点小车轨道轨道断裂，依据JB/T6061-2007《焊缝磁痕检验方法和缺陷磁痕的分级》标准，该部位焊缝表面不符合标准Ⅰ级技术要求。

需要补焊。

H2点承轨梁盖板承轨梁盖板断裂，依据JB/T6061-2007《焊缝磁痕检验方法和缺陷磁痕的分级》标准，该部位焊缝表面不符合标准Ⅰ级技术要求。

需要补焊。

电焊工（持证）电工（持证）操作工钳工铆工机修工现场负责人现场安全管理人员I点承轨梁腹板承轨梁腹板表面存在断裂以及裂纹显示，如图所示；裂纹中间部位为开口型，两侧有延长显示；依据JB/T6061-2007《焊缝磁痕检验方法和缺陷磁痕的分级》标准，该部位焊缝表面不符合标准Ⅰ级技术要求。

需要补焊。

一、组织措施：1、维修现场的人员组织结构2、人员名单：现场负责人：现场安全监护人员：特种设备操作人员：特种作业人员：其他工作人员：监火人：3、各类人员的工作职责：现场负责人：对维修现场进行全面管理，包括维修（施工）项目的进度、安全、质量等，协调维修作业过程中出现的各类问题。

现场安全监护人：对维修现场的安全防范措施的落实情况进行确认及检查，发现隐患及时整改，不能够立即整改的隐患须上报现场负责人并建议停止作业；电工作业人员：上岗必须穿戴合格的劳保用品及绝缘鞋，所用绝缘用具、仪表、安全装置和工具须检查完好、可靠。

任何电气设备、线路未经电工本人验电以前，一律视为有电，不准触及。

需接触操作时，应切断该处的电源，经验电、放电之后验电合格，并在电源开关手把上挂上“禁止合闸，有人工作”的标示牌，方能接触工作。

动力配电箱的开关，禁止带负荷拉开或合闸，必须先将用电设备开关切断方可操作。

吊车梁疲劳裂缝产生原因及加固方案[摘要]本文通过对一根损伤有代表性的吊车梁进行疲劳模拟实验，发现疲劳裂缝多出现在小车频繁移动的区域、轨道偏离导致卡轨严重的区域及轨道接头处产生冲击荷载区域。

得出卡轨力、冲击力、偏心荷载是影响吊车梁疲劳破坏的主要因素；此外翼缘与腹板交接处的角钢加固是一种行之有效的加固方案。

[关键词]吊车梁;加固;疲劳引言目前，许多大型工业厂房的重级工作制焊接钢吊车梁的上翼缘与腹板连接焊缝处出现纵向水平疲劳裂缝。

针对这种裂缝产生的原因及防治的方法，国内外专家持各种不同的观点[1~2]。

但直到目前为止,尚未见到能够有效制止这种裂缝的措施出台,我国现行的《钢结构设计规范》(GB50017-2003)也没有明确提出预防这种裂缝出现的具体的计算方法或构造措施。

本文基于作者通过对一根损伤有代表性的吊车梁进行了疲劳模拟实验，对裂缝产生的规律、原因、机理以及防治的方法提出一些自己的看法,供今后出现类似裂缝的已有焊接钢吊车梁的加固处理及新设计重级工作制焊接钢吊车梁的构造处理时参考。

1 吊车梁概况该吊车梁设有3台15t硬钩电磁吊车，为特重级（A8）工作制式。

吊车梁为工字形截面钢吊车梁，梁高1.3m，上下翼缘板厚25mm，宽700mm，腹板厚12mm。

设有制动梁、制动梁辅助桁架、制动板、下翼缘支撑及吊车梁与制动系统的垂直支撑。

2 实验目的及内容该吊车梁已产生较为严重的疲劳裂缝，为全面了解吊车梁疲劳裂缝的发展情况及防治措施是否有效，对吊车梁加固前后进行详细的应力应变实验分析。

照片1 吊车梁实验装置实验装置见照片1，吊车梁的裂缝情况及加载点位置如图1所示；实验前1#裂缝长93mm；2#裂缝长85mm；3#裂缝分为上下两叉，上侧裂缝长116mm，下侧裂缝长62mm；4#裂缝长275mm；5#裂缝长450mm；6#裂缝长630mm。

图1 吊车梁裂缝及加载点位置为了对比裂缝的延伸情况，实验前在1#、4#、5#裂缝末端打孔（直径5mm）。

桥门式起重机裂纹分析及检验注意事项摘要：近来，随着我国工业化改革的不断突破，工业化进程也有了非常大的进展，在工业化进程中，起重机扮演着一个很重要的“角色”。

在各种重要工业生产等工作中，起重机的使用范围较广，作用也比较突出，发挥着巨大作用，是一个不可缺失的工业器材。

因此，为了能掌握并熟练地运用起重机使其便利于工作，促进各项工作的顺利进行，推动我国工业进一步发展壮大，有关于这项器材的各部分研究便成了很重要的讨论话题。

桥门式起重机是一个重点讨论对象，许多的企业都会定时定期对其进行各种专业化的分析检测的处理，通过各种测试来掌握其各方面性能，以保证工作进行过程的绝对安全，防患于未然。

但是，在检测过程中，会有许多不同的因素影响检测结果，导致检测效率降低或出现错误等情况的发生，这是大家都不愿意看到的。

为了减少这种失误，本文针对此工作提出一点在分析检测过程中的注意事项，希望能够为提升这项工作的安全、精准、快速做出一点贡献，为之后的发展奠定基础。

关键词：桥、门式；裂纹分析；检验引言：目前在工业生产中，起重机的利用率较高，能够在很大程度上降低技术工作人员的工作强度，提高工业生产效率，而桥门式起重机是各种起重机里面运用最为广泛的。

作为一种工业器材，它的结构比较复杂，操作起来也需要一定的技术，对于技术人员的能力有较高的要求。

除此之外，同时它的使用安全问题也十分值得关注，为了避免安全事故发生造成的悲剧，国家也在使用方面提出了严格的法律法规，关注到每个细节，切实保障工人的生命安全。

一、桥门式起重机相关介绍桥式、门式起重机是比较常见的桥架类型的起重机，这两种起重机被广泛运用于工地、码头等各个领域。

桥式起重机需要被横着架在车间、仓库等地方，并且需要在空中进行物品吊运，这种起重机一般包括桥架、小车、小车运行机构、轨道等部件，需要具备一定的专业知识与较强的耐心才能够较好地对机器进行支配[1]。

门式起重机又被叫做龙门吊，与桥式起重机的结构类似，它的金属结构像门形框架，承载主梁下安装两条支脚，可以直接在地面的轨道上行走，主梁两端可以具有外伸悬臂梁。

起重机维修施工方案一、编制依据起重机设计制造及检验验收标准GB/T14406-1993二、技术方案摘自《起重机械安装使用维修检验手册》一）、电气设备的维护1、起重机用电动机的维护定期保养和经常检查，是搞好电动机维护工作的重要措施，应按规定去做。

当发现电动机有故障时，要想做到及时而准确的排除，就必须掌握住电动机的下列情况：温度、电压、电流、声响、散热条件、负载大小、转子旋转（通电和断电）的灵活性、绕组的绝缘、引出线和接线柱的绝缘以及机构传动的灵活性等。

只有准确地掌握住故障所在的部位，才能及时排除。

接入电动机的电源电压一般不应高于或低于额定电压的5%，最低不许低过15%。

三相电源中的任何两相电压之差不许超过三相平均值的5%。

三相异步电动机的定子与转子之间的间隙范围是0.25～2mm（中小型电动机）。

间隙小，功率因数低；间隙小、装配困难不安全。

起重机用的电动机最高转速，不许超过同步转速的2.5倍。

电动机的滚动轴承在运行1000～1500h后，应加一次油；2500～3000h后，应换油。

换油时，必须把轴承清洗干净后，再加入新油。

机座与端盖不许有裂纹存在，否则将引起止口变形而造成定、转子间的气隙的不均使电动机振动，严重时，定子和转子会相碰使电动机损坏。

新的或大修后的电动机在使用之前，除做一般性的外观检查及扳转试验转子的灵活性外，还必须用摇表检查。

定子绝缘电阻应在2MΩ以上；转子绝缘电阻在0.8MΩ以上，否则必须进行干燥。

干燥的方法是把整台电动机装入烘干箱或通以低电压的短路电流，后者是把各相绕组尾、首端串联接在额定电压20%的电源上。

此时流过电动机的电流（即堵转状态的电流）应小于其额定值。

盖上帆布（上、下均留出通气孔），在开始2～3h区间，电动机温度达到40～50℃。

3h后使电动机表面温度达到50～70℃。

干燥时间，依电动机的绝缘性能不同而不同，约在12～20h之间。

在此种热状态下使定子绝缘电阻达1MΩ，转子电阻达0.5MΩ即可，因冷却后绝缘电阻将增大2～3倍。

操作规程编号：YTO-FS-PD802门式起重机金属结构疲劳裂纹分析与修理方法通用版In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards门式起重机金属结构疲劳裂纹分析与修理方法通用版使用提示：本操作规程文件可用于工作中为规范日常行为与作业运行过程的管理，通过对确定的条款对活动和任务实施控制,使活动和任务在受控状态，从而达到安全生产和减少隐患的效果。

文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。

对于门式起重机的金属结构而言，微裂纹的产生和扩展在实际工作中根本无法预防和监测。

因为人们往往关心宏观裂纹的扩展时间，而微裂纹却在被忽视的同时已加速扩展，最后形成宏观裂纹，使得门式起重机存在严重的安全隐患。

在日常的检验中，起重机的检验重点是确定结构的损伤部位，寻找与损伤部位相关连的缺陷:1)结构构件和焊缝中的裂纹；2)组合件及其组成构件和局部残余变形；3)铆接和螺栓连接零件的位移；4)组合件的闭合箱体和结构件的锈蚀；5)钢轧板件发生分化；6)铰连接构件机械连接的损伤和磨损。

不难看出这六个方面最难发现的就是裂纹，裂纹造成的危害极大，引起起重机时有臂架折断、圆筒整体断裂等恶性事故。

为此，笔者针对性地研究疲劳裂纹的扩展因素以及相应的裂纹修理方法。

一、疲劳裂纹的扩展对于宏观裂纹尺寸，其扩展只取决于整体的工作性质和条件，而不是某个局部的性质和条件。

从线弹性力学观点来讲，宏观裂纹的扩展可用应力强度因子来描述。

最新整理门式起重机金属结构疲劳裂纹分析与修理方法对于门式起重机的金属结构而言，微裂纹的产生和扩展在实际工作中根本无法预防和监测。

因为人们往往关心宏观裂纹的扩展时间，而微裂纹却在被忽视的同时已加速扩展，最后形成宏观裂纹，使得门式起重机存在严重的安全隐患。

在日常的检验中，起重机的检验重点是确定结构的损伤部位，寻找与损伤部位相关连的缺陷:1)结构构件和焊缝中的裂纹；2)组合件及其组成构件和局部残余变形；3)铆接和螺栓连接零件的位移；4)组合件的闭合箱体和结构件的锈蚀；5)钢轧板件发生分化；6)铰连接构件机械连接的损伤和磨损。

不难看出这六个方面最难发现的就是裂纹，裂纹造成的危害极大，引起起重机时有臂架折断、圆筒整体断裂等恶性事故。

为此，笔者针对性地研究疲劳裂纹的扩展因素以及相应的裂纹修理方法。

一、疲劳裂纹的扩展对于宏观裂纹尺寸，其扩展只取决于整体的工作性质和条件，而不是某个局部的性质和条件。

从线弹性力学观点来讲，宏观裂纹的扩展可用应力强度因子来描述。

然而，正如静态加载裂纹一样，在扩展的疲劳裂纹尖端处也存在塑性区，这些塑性区的存在对裂纹的扩展也会产生重大影响。

此外，环境也是影响宏观裂纹扩展的一个重要因素。

对疲劳微裂纹扩展而言，关键在于裂纹从初始尺寸扩展到最大尺寸的允许值是多少，此时结构恰好能避免破坏。

因此，疲劳裂纹的扩展可用三个参数来描述，即初始裂纹尺寸、最大允许裂纹尺寸及裂纹扩展周期来描述。

其中，用无损检测技术能可靠测得裂纹的最小尺寸，它并不一定等于初始裂纹尺寸，而是取决于采用何种无损检测技术。

而在原理上能用线弹性断裂力学或弹塑性断裂力学来确定，以便预示裂纹失稳断裂的开始。

二、焊接结构断裂因素分析对门式起重机这样的大型焊接结构，引起其脆性断裂的因素很多，包括温度、材料韧性、焊接工艺、残余应力、疲劳、约束等。

但断裂力学认为，本质上有影响的因素只有三个(其它因素只是影响这三个因素)，即材料韧性、裂纹尺寸和应力水平。

金属结裂纹维修的方法及其止裂金属构造裂纹维修的方法及其止裂原理分析摘要:目前,金属构造均面临着普遍的疲劳问题以及产生疲劳裂纹带来的维修问题。

阐述了金属疲劳损伤问题产生的机理，提出可能的维修方法及其优缺点，为金属构造的的设计与维修提供依据。

关键词：疲劳损伤裂纹维修前言起重机金属构造常见的故障有裂纹、变形、严重锈蚀、刚度不够等。

其中裂纹是门机最为常见的故障,占金属机构故障的80%以上。

虽然金属构造的设计都符合常规设计的强度要求,但往往还是不可防止有裂纹产生。

这是因为材料内部总难免在夹渣、气孔,加工的过程中可能有毛刺、划伤,焊接过程中存在未焊透等。

在变应力的作用下,存在缺陷的部位或者应力最大部位往往最先出现疲劳裂纹,随着应力循环次数的增加,裂纹缓慢扩展直至到达临界尺寸而破坏。

工程断裂力学认为,裂纹体存在一个临界裂纹长度ac。

当存在的裂纹长度a< ac时,表示该裂纹体可以继续使用,如果a≥ ac,表示该裂纹体不可使用。

ac是可通过材料的断裂韧性常数KIC和材料应力场的分布数据求得在计算ac时,可近似的采用σmin= 0,即不吊重时,构件裂纹处的应力为0。

这样计算值ac小于实际值,同时也有利于作出更平安的判断。

σma*可通过应力测量测出或者有限元法算出, f表示修正系数。

断裂力学的判断标准是在能量平衡理论中称为裂纹扩展阻力GIC的断裂韧性,它是材料固有的力学性能,表示裂纹体抵抗断裂的能力。

当裂纹的推动力G1到达裂纹的扩展阻力的时候,裂纹就会扩展。

推力曲线与阻力曲线的关系见图1。

图1 推动力与阻力曲线示意图从图1中可以看出,裂纹扩展阻力GIC随着裂纹推动力G1增大而增大。

当推动力G1< G″1,裂纹是不会扩展的。

当推动力增长到G1= G″1,裂纹扩展了Δa后, GIC的增长速度快于G1增长的速度,裂纹就会停顿扩展。

当推动力增长到G 1,时,裂纹长度增长了Δa″时,裂纹推动力增长的速度将始终大于裂纹阻力的增长速度,裂纹体就会失稳继续扩展下去,直至断裂。

集装箱正面吊金属构件常见故障及其修复和预防措施集装箱正面吊金属构件是集装箱的重要组成部分，也是集装箱起重作业的关键部件之一。

它承载着集装箱的整体重量，需要经常进行维护和检查，以确保其安全可靠地运输货物。

由于长期使用和环境因素的影响，集装箱正面吊金属构件常常会出现各种故障，影响集装箱的正常使用。

本文将就集装箱正面吊金属构件常见故障及其修复和预防措施进行详细介绍。

一、常见故障及原因1. 金属疲劳裂纹金属疲劳裂纹是集装箱正面吊金属构件最常见的故障之一。

金属构件长时间受到动力荷载或者振动荷载的作用，会导致金属材料发生疲劳，最终形成裂纹。

这会严重影响集装箱的安全运输。

2. 螺栓松动由于集装箱正面吊金属构件长时间受到振动和冲击，很容易造成螺栓松动，进而导致构件的松动和变形，危及集装箱的使用安全。

3. 刚性支撑失效集装箱正面吊金属构件的刚性支撑在使用中承受了大量的压力和荷载，长时间使用后可能会出现老化或失效，导致集装箱的稳定性受到影响。

二、修复方法1. 金属疲劳裂纹修复金属疲劳裂纹修复是十分关键的工作，通常通过焊接、加固等方法进行修复。

在修复过程中，需要对裂纹的范围和深度进行认真的评估确定修复方案，并严格按照相关标准和规范进行操作。

2. 螺栓松动处理对于螺栓松动问题，首先需要对螺栓进行紧固和固定，之后进行定期的检查和维护，确保螺栓的紧固状态。

若螺栓出现锈蚀等问题，需要及时更换。

3. 刚性支撑更换对于失效的刚性支撑，需要及时更换为新的支撑件。

在更换过程中，需确保支撑的质量符合标准，且安装牢固，以确保集装箱的正常使用。

三、预防措施1. 定期维护定期对集装箱正面吊金属构件进行维护和检查，及时发现问题并进行修复。

维护包括清洗、油漆、防锈等工作，以延长构件的使用寿命。

2. 使用规范严格按照使用规范进行操作，避免超载、过度振动等不当操作，减少金属疲劳裂纹的风险。

3. 质量检测在购买集装箱正面吊金属构件时，需要选择正规的厂家进行购买，并进行质量检测。

门机钢结构现场维修技术过程一、行走轮更换1、故障原因有：轴承损坏，有异响，挪车时容易跑偏；轮缘磨损超限。

2、更换过程：（1）将门机移至有顶升支撑的码头面，做支撑架并用两只100吨千斤顶将故障位置的门腿顶起，离地即可。

（2）其次，拆端盖，打轴，并将问题行走轮滚出来。

（3）第三，安装新轮子。

（4）最后，安装结束后必须进行试车，确保完好后方可收工。

3、注意事项：（1）、此类故障至少4名修理人员参加，包括主修一名，安全员一名，叉车司机一名（可兼），辅修两名；（2）、两台千斤顶同时上力，海侧操作人员注意脚底状况，如防风链条、打滑；（3）、门腿离地后用支撑钢架做好防护，铺垫钢板一定要放平、放实；（4）、使用大锤打轴的时候，施锤人员不许带手套，锤的前后方不允许站人；（5）、叉车正确使用，叉下禁止人员作业。

在门腿顶升支座下方作业时注意瞭望，防止碰到身体；（6）、主修统一指挥，安全员确认；（7）、先试车，后使用。

二、行走制动器修理1、故障表现有：刹车松动、摩擦片磨损超限。

2、故障判断：导致松动的情况有弹簧软劲，回位劲道不够；还有就是主、从动顶润滑不好，不回位。

3、解决办法：刹车松动根据具体检查情况采取办法，或调整，或润滑。

摩擦片磨损超限，得先打开刹车，然后更换制动环。

4、注意事项：（1）、如果惯性制动器不下车维修，只是进行润滑、换刹车盘片、调整等作业只需要一名修理工即可操作，操作的时候注意电机罩防砸，注意制动环销轴打手；（2）、如果刹车需要下车维修，至少需要3人，包括主修一名、安全员一名、叉车司机一名（可兼），辅修一名。

吊装的时候，叉车叉子的下方禁止作业，叉车的后方禁止站人；吊索具确认到位，安全可靠。

三、电动铁鞋维修1、故障原因有：铁鞋块磨损超限、油缸不回位。

2、维修办法：（1）检查铁楔底面齿板情况，如磨损严重就予以更换；（2）至于油缸不回位，先试车检查油缸工作情况：①油缸不回位情况首先是检查油位，查看是否缺油所照成的。

门座式起重机的主要故障分析与维修保养策略摘要：随着中国国际贸易的增长，对大型起重机械的需求和质量要求也在不断提高，门座起重机是工业贸易中重要的大型起重机，在中国的进出口过程中发挥着关键作用。

然而，目前大多数门座起重机在运行过程中都会出现故障，这些故障包括金属结构、起升结构和操作故障。

本文首先分析了造成故障的因素，并阐述了如何解决门座起重机故障。

关键词：门座起重机；故障；维护；保养起重机对于工业、贸易、运输的安全生产来说非常重要，但起重机设备故障频发，极易引发安全事故，起重机故障的主要原因是操作人员失误、维护保养不到位、日常监管不到位和超载导致的。

本文分析了门座起重机故障的原因，并提出了降低门座起重机故障的预防措施。

一、门座起重机的结构特点门座起重机由多个部分组成，如行走机构、回转机构、起升机构等，构件故障会影响起重机的整体能力，阻碍门座起重机操作，闭式齿轮组件通过弹簧离合器将电机、齿轮和制动器有效连接起来，有必要确定起重机的特性、运行环境和性能要求，为确保生产顺利进行，起重结构必须具备提升功能，在散货码头环境下，起升机构应配备抓斗，此外，起升机构的整体分布必须与运动相适应。

二、门座起重机经常出现的故障（一）钢丝绳故障钢丝绳是门座起重机设备的关键，其会直接影响设备安全。

不仅要经受风吹、日晒和雨水的腐蚀，还要经受操作困难和运行不平衡的影响。

此外，钢丝绳本身的损坏和划伤与卷筒中的卷盘和绕组数量密切相关，钢丝绳每次缠绕都会发生轻微的变化，从一圈到另一圈，频繁的外伤，很容易造成损坏和伤害。

这些因素会导致钢丝绳磨损、强度降低和使用寿命缩短，起重机钢丝绳的整体状况直接影响到起重机械的安全，以及员工和货物的安全。

（二）钢丝绳滑轮作为门座起重机最重要的组成部分，钢丝绳滑轮在实际使用中经常会出现边缘磨损、裂纹或轴承损坏等现象，其主要原因是滑轮与钢丝绳接触，产生压缩和摩擦系数。

当滑轮的某一表面较薄时，由于无法承受钢丝绳的压力，就会出现裂纹，同时，滑轮使用过度、轴承使用时间过长、润滑不足等都会造成滑轮的损坏。