起重机抗倾覆稳定性分析

张德良

（福建省特种设备检验研究院龙岩分院，福建 龙岩 364000）

起重机抗倾覆稳定性分析

张德良

（福建省特种设备检验研究院龙岩分院，福建 龙岩 364000）

起重机是现代工程中的重要设备类型，具有极高的应用价值，可以完成施工现场的材料运输、设备运输等，有效提高施工效率，减少传统人工作业的强度。起重机在实际的应用过程中，需要重视抗倾覆稳定性问题的分析和解读，保障起重机的稳定运行。本文就门式起重机抗倾覆稳定性展开探讨，并分析门式起重机抗倾覆稳定性不佳的原因，及其荷载、基本稳定性的校核计算方法，制定提升门式起重机抗倾覆稳定性的途径。

门式起重机；抗颠覆稳定性；分析解读

门式起重机是一种应用较广的起重机，且主要工作于露天环境，容易受到环境的因素影响，引发安全隐患。门式起重机整体倾覆是十分严重的事故类型，会造成人员伤亡和经济损失，制约工程项目的顺利完成。为此，需要强化对门式起重机的抗倾覆稳定性的分析，明确其具体的抗倾覆稳定性，并针对抗倾覆稳定性的具体情况采取有效的控制措施，保障起重机的安全性和稳定性，尽可能的提升门式起重机的运行效率。

1 门式起重机引起倾覆的主要因素

在实际的门式起重机运用中，可能会受到一些外界因素的影响，导致的门式起重机的抗倾覆稳定性不佳，引起门式起重机的倾覆，其中引起门式起重机抗倾覆稳定性不达标的因素如下。

（1）地基深陷。地基因素对门式起重机的抗倾覆稳定性的影响明显，如果地基的地下水位高，土质疏松和不均匀沉降等因素，都会导致地基不稳定的情况，故此引起门式起重机抗倾覆稳定性不佳。

（2）门式起重机自身缺陷。门式起重机的主梁和挠性支腿之间的质量不达标，或是的主梁底部盖板与钢槽之间的焊缝问题，都可能会导致的受力部分的承载力不足，产生倾覆风险。

（3）门式起重机安装问题。安装施工是门式起重机施工的关键，由于安装工序控制不够合理，部分安装不准确，出现偏差，就会引起抗倾覆稳定性不佳。

（4）质检不足。对于门式起重机的应用，需要详细的对起重机的各个部分和构件展开质量检测，如果质检的效果不佳，也会引起门式起重机的倾覆风险。

2 门式起重机的荷载、基本稳定性校核

本文以单悬臂门式起重机为例，且该单悬臂门式起重机主要在室内完成作业，可以将起重机的工作环境视为无风状态，故此，在实际的计算中，仅仅需要完成对纵向的基本稳定性在无风静荷载状态下的计算，完成起重机的整体抗倾覆稳定性的校核。校核主要是以的稳定力矩的代数和与的倾覆力矩的代数向比较，如果稳定性力矩和＞倾覆力矩和，则说明门式起重机的抗倾覆稳定性可以达到标准。反之，则门式起重机存在倾覆的风险。

荷载系统如表1。

（1）基本条件。计算之前需要对桥架自重、其中小车自重、单臂自重这三个个基本要素进行计算。而且，由于起重机主要处于无风状态下。故此，不必对风力因素进行考虑。另外，由于为单悬臂起重机。计算中，需要对的有效悬臂和跨度等的信息进行获取，再根据获得的数据完成对门式起重机的纵向基本稳定性的校检。

（2）校检。校核计算是完成对门式起重机抗倾覆稳定性计算的关键，在具体的计算过程中，主要是根据抗倾覆稳定性力矩和与倾覆力矩和差值的进行计算，能够得到如公式（1）。

根据公式（1）的基本情况，将各类参数代入，得到纵向的基本稳定性，具体如下式（2）：

在计算的的过程中，主要是结合力矩平衡法完成计算，将单臂门式起重机的基本数据代入到上述式（2）中，可以得到具体的数值，判断的正负情况。如果得到则说明抗倾覆稳定性力矩和＜倾覆力矩和，则说明该单臂门式起重机的抗倾覆稳定性不达标，需要采取适宜的措施，增加稳定性。如果则无需展开增加抗倾覆稳定性的措施，门式起重机没有倾覆的风险。

表1

3 门式起重机提升抗倾覆稳定性的措施

结合抗倾覆稳定性的校核计算，抗倾覆稳定性不达标的起重机，需要采取适宜的应对措施，提升门式起重机的抗倾覆稳定性。

（1）强化对地基的控制，避免软弱地基对门式起重机造成不利影响，尽可能的推动门式起重机的安全性和稳定性。

（2）强化质量检查，针对门式起重机的状态，完成对重要区域的检测检验工作，避免质量不达标的情况，减少安全隐患。

（3）规范起重机安装流程，需要严格的控制门式起重机的安装过程，确保安装人员能够保障安装的稳定性与可靠性，避免失误安装和失误操作，对门式起重机的抗倾覆稳定性的不利影响。

（4）根据上述门式起重机的抗倾覆稳定性校核计算得到，采用降低起重机的额定起重量的荷载，完成对单悬臂起重机的抗倾覆稳定性提升。

（5）悬臂长度是影响倾覆力矩大小的主要因素，故此，单悬臂门式起重机应用过程中，需要合理的对悬臂的长度进行调整，尽可能保障抗倾覆稳定性的提升。还可以对小车的具体位置进行调整，促使小车止档和缓冲器向倾覆线方向移动。

（6）适当的对车轮悬空一侧的进行重量的增加，进而推动门式起重机的稳定性可以得到保障。

后三种方式，能够消除门式起重机的一些不利因素，但也增加了门式起重机的成本。相关设计人员在展开门式起重机的设计时，需要合理的对各类不利因素进行思考处理，保障门式起重机的抗倾覆稳定性可以达到标准。

4 结语

门式起重机是起重机中的重要类型，具有较高的应用价值。但是，门式起重机在实际的应用中，可能会出现稳定性不佳的情况，引发安全隐患。针对起重机的抗倾覆稳定性的分析，主要采用校核计算的方式，通过分析抗倾覆稳定性力矩和与倾覆力矩和之间的关系，完成对抗倾覆稳定性的分析，并根据公式的基本情况，采取有效的措施，推动门式起重机抗倾覆稳定性提升，保障门式起重机的安全应用。

[1]马卫东. 浅谈起重机抗倾覆稳定性分析[J]. 华东科技:学术版, 2015(7):342～342.

[2]张莹洁，齐永前，代翠兰等. 超高门式起重机有限元分析及抗倾覆稳定性计算[J]. 新技术新工艺，2012(8):50～52.

[3]刘科雷. 浅析门式起重机的抗倾覆稳定性[J]. 特种设备安全技术，2015(6):46～47.

[4]闫耀天,张占辉,吴敏. 桥门式起重机型式试验计算机辅助设计验算的实现[J]. 有色金属文摘，2016,01:175～177.

[5]熊运星，徐生. 基于ANSYS的双小车门式起重机有限元分析与应用[J]. 煤矿机械，2016,06:188～190.

[6]刘晓义. 大跨径预制梁架设抗倾覆稳定性分析方法[J]. 低温建筑技术，2016,08:71～73.

[7]闫嘉琪，沈晓斌，李蕊. QTZ63塔式起重机强度分析与整机抗倾覆稳定性分析[J]. 天津职业院校联合学报，2016,09:90～94+107.

[8]张珂，黄小征，陈建平，樊玉言. 自行式高空作业平台结构稳定性分析[J]. 中国工程机械学报，2013,01:11～15.

[9]朱庆，康敬东，刘书堂，杨冲. 门式起重机主梁行车阻力问题的研究[J]. 河南科技，2013,04:132～133.

[10]杨明轩，胡蓉. 铁路救援起重机抗倾覆稳定性分析系统模块化设计[J]. 成都工业学院学报，2013,01:34～36.

[11]冯建平，戎安心，舒鸣鸣. 双悬臂门式起重机抗倾覆稳定性的校核[J]. 中国特种设备安全，2010,10:9～11+54.

[12]张珂，白小龙，龙彦泽，李俊宏，孙佳，吴玉厚. 风机外部维修平台抗倾覆稳定性分析[J]. 建筑机械化，2015,11:41～44.

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1671-0711（2016）12（下）-0095-02