朱洺赤

河北港口集团有限公司 河北秦皇岛 066000

秦皇岛港煤五期翻车机为转子式“O”型三翻式翻车机，每次同时翻卸3辆车。翻车机采用了“单梁铰点”式结构，最突出的问题就是自2009-2012年3台翻车机端环铰点同一部位先后发生两次开裂故障，虽然在2012年进行的第二次修复中焊接了加强筋板，但插入板下部焊缝由于空间狭小，无法维修处理，依然存在极大的安全隐患。但该设计不能保证已经彻底解决铰点开裂问题，依然存在故障隐患。而依据国家相关行业标准规定同一位置焊缝返修次数不宜超过两次，所以端环铰点处钢结构已接近使用寿命极限[1]。

1 技术方案

（1）分析前两次开裂，主要原因是由于应力集中造成疲劳开裂。我们对此进行了优化：将饺点插入板结构由长条形改为扇形，采用圆弧平滑过渡，避免应力集中[2]。如图1：

图1 改造前后插入板

（2）对优化后端环结构进行有限元分析。

①基本属性：

材料：Q345-D

②材料基本许用应力：

a.材料屈强比：

b.安全系数：根据GB/T3811-2008起重机设计规范选取。GB/T3811-2008起重机设计规范中强度安全系数n和钢材的基本许用应力如表1所示。

表1 强度安全系数n和钢材的基本许用应力

③材料/焊缝的许用疲劳强度：

i.构件疲劳许用应力：

④改造前后端环及铰耳插入板有限元模型如图2和图3[3]。

图2 改造前后端环有限元模型

图3 改造前后端环铰耳插入板有限元模型

⑤计算工况施加的载荷表。加载位置为端环与平台连接的两个铰点处，工况与载荷见表2。

表2 工况与载荷