集装箱装卸桥大车平衡梁裂纹产生原因及解决方法

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翻新时间：2023-08-07

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集装箱装卸桥大车平衡梁裂纹产生原因及解决方法

近年来，随着我国港口吞吐量快速增长，港口大型设备的利用率明显提高，一些港口的大型设备利用率超过50%，有的甚至超过80%。高利用率、满负荷作业以及老旧设备超期使用对设备钢结构的安全管理带来隐患。以天津港集装箱码头有限公司（以下简称天津港集装箱码头）为例，其集装箱装卸桥大车平衡梁出现裂纹或开裂情况，不仅影响集装箱装卸桥的正常使用，而且为集装箱装卸作业安全带来隐患。本文分析集装箱装卸桥大车平衡梁裂纹产生原因，并提出修复方案及相应预防措施，以确保集装箱装卸桥的安全运行。

1 裂纹产生原因

导致集装箱装卸桥金属结构件在使用过程中产生裂纹的原因主要有超负荷工作、年久失修、设计制造和材料缺陷以及焊接工艺不成熟等。常见裂纹主要出现在焊缝及热影响区、结构应力集中处等。在天津港集装箱码头日常巡检中发现，多台集装箱装卸桥的大车平衡梁销轴下方出现长6～裂纹（见图1）。该部位受力状况较复杂，既要承受起升载荷和自重载荷引起的弯曲应力和剪切应力，又要承受大车侧向载荷、大车制动惯性载荷和风载荷等作用力;因此，该部位局部合成应力较大，加之受其结构影响易产生应力集中情况，其焊缝和母材极易形成疲劳损坏。

1.1 设计方面

（1）天津港集装箱码头集装箱装卸桥的使用率较高，且随着近年来内贸集装箱货量的提升，内贸集装箱超载情况时有发生，这造成集装箱装卸桥经常超负荷作业，埋下大车平衡梁产生裂纹的隐患。

（2）集装箱装卸桥带故障运行（如在大车啃轨现象严重的情况下仍继续运行），使上平衡梁处产生较大扭矩，这也是导致裂纹产生的原因之一。

2 裂纹修复方案

2.1 销轴连接方式下的裂纹修复方案

在集装箱装卸桥大车平衡梁销轴连接方式下，由于出现裂纹的板材与销轴耳板焊接，故可采用添加加强筋的方法来提高平衡梁强度（见图3），具体修复工艺如下。

（1）释放上平衡梁和下平衡梁载荷，并设置保护支撑，防止集装箱装卸桥倾覆。

（2）用碳刨方法清除裂纹，碳刨区域向裂纹两端各延长，以保证裂纹被彻底清除。

（3）碳刨表面打磨光滑。

（4）采用J-508电焊条进行手工电弧焊焊接。

（5）焊接后对修补区域进行热处理，最低温度为230℃，最高温度为315℃。焊缝最短加热时间按其距离表面深度计算，每加热1 h。

（6）打磨现有焊缝，打磨范围大于120啊O群附又屑？根加强筋，打磨光滑后，再焊接两侧4根加强筋，并对之进行打磨及磁粉或渗透检测。