CN104568487B - 岸边集装箱起重机的安全评估方法及安全评估装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供岸边集装箱起重机的安全评估方法及其评估装置，所述方法包括：对主要受力结构件进行壁厚检测；对岸边集装箱起重机的进行加速度测量，对主要受力结构件进行振动特性分析；通过主要参数形位公差的检测，进行啃轨分析；对主要受力结构件进行缺陷检测；对起升机构、行走机构、电气系统及安全防护装置进行标准检测；进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析，确定主要受力结构件的强度特性；建立整机疲劳寿命模型；以该疲劳寿命模型为基础，对整机进行剩余寿命预测；基于壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析，确定岸边集装箱起重机的评估结果。本发明可对岸边集装箱起重机进行全面的安全和寿命评估。

Description

岸边集装箱起重机的安全评估方法及安全评估装置

技术领域

本发明涉及金属结构的安全评估技术，尤其涉及一种岸边集装箱起重机的安全评估方法及安全评估装置。

背景技术

为了保证岸边集装箱起重机的安全运行，减少安全事故，需要采取措施对岸边集装箱起重机进行安全检测。在专利申请号为CN201310276709.X的发明专利申请中公开了一种塔式起重机安全评估方法，主要思路与步骤如下：1.对塔式起重机的受力结构部分进行受力分析；2.根据步骤1分析结果确定塔式起重机金属结构安全评估检测点；3.在安全评估检测点上安装传感器；4.通过数据采集单元采集各个安全评估检测点上的传感器信息；5.结合传感器数据信息综合计算评估塔式起重机的安全性；其安全评估设备，包括检测单元、检测单元与数据采集单元电连接、数据采集单元与安全评估单元电连接。

该专利申请解决了现有技术不能预先发现塔式起重机的故障，以评估塔式起重机的安全状况，保障塔式起重机的安全使用等问题。但该专利申请主要是对塔式起重机进行受力分析，对于其他类别的起重机械的结构完整性无法进行全面评估。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种岸边集装箱起重机的安全评估方法及安全评估装置，可以对岸边集装箱起重机进行全面的安全和寿命评估。

为了解决上述问题，本发明提供一种岸边集装箱起重机的安全评估方法，包括：

对主要受力结构件进行壁厚检测，确定主要受力结构件的腐蚀状态；

对岸边集装箱起重机的进行加速度测量，对主要受力结构件进行振动分析；

通过主要参数的形位公差检测进行啃轨分析；

对主要受力结构件进行缺陷检测；

对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置进行标准检测；

进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析，确定主要受力结构件的强度特性；

建立整机疲劳寿命模型；

以所述疲劳寿命模型为基础，对整机进行疲劳寿命分析；

基于壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析，确定岸边集装箱起重机的评估结果。

可选地，所述主要受力结构件的强度特性的虚拟仿真分析为有限元分析。

可选地，所述壁厚检测利用超声测厚仪进行。

可选地，在确定主要受力结构件的腐蚀状态后，还包括：利用壁厚检测的结果对主要受力结构件进行剩余寿命模拟分析。

可选地，所述啃轨分析通过测量空载和额定载荷工况下小车的轨道高低差、大车的轨道高低差、主梁下挠度等主要参数的形位公差进行。

可选地，所述动态、静态应力测试利用无线动态电阻应变仪进行。

可选地，所述缺陷检测包括：对主要受力结构件的关键焊缝部位进行无伤探测；对母材进行裂纹检测分析；对主要受力结构件进行结构完整性分析。

相应地，本发明还提供一种岸边集装箱起重机的安全评估装置，包括：

壁厚检测单元，用于对主要受力结构件进行壁厚检测并确定主要受力结构件的腐蚀状态；

振动分析单元，对主要受力结构件进行振动分析；

啃轨分析单元，用于对小车的轨道和大车轨道的变化情况进行分析；

缺陷检测单元，用于对主要构件的焊缝以及母材的结构完整性进行分析；

标准检测单元，用于以国家标准为基础，对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置等进行安全分析；

强度特性分析单元，用于对主要受力结构件进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析；

疲劳模型分析单元，用于对岸边集装箱起重机进行整机疲劳寿命分析。

可选地，所述壁厚检测单元包括：超声测厚仪，用于测试主要受力结构件的壁厚；模拟分析单元，用于基于超声测厚仪测试的结果对主要受力结构件进行寿命模拟分析。

可选地，所述强度特性分析单元包括：用于动态应力分析的无线动态电阻和用于对动态和静态应力进行虚拟仿真分析的有限元分析单元。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明结合壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析等多种分析结果，对岸边集装箱起重机的主要受力结构件进行安全和寿命分析，并且对岸边集装箱起重机的整机进行疲劳寿命分析，实现了对岸边集装箱起重机的较为全面的安全分析。

附图说明

图1是本发明一个实施例的岸边集装箱起重机的安全评估装置的结构示意图。

具体实施方式

现有技术针对岸边集装箱起重机的安全分析主要是受力分析，针对岸边集装箱起重机无法全面进行结构完整性评估。

为了解决上述问题，本发明提供一种岸边集装箱起重机的安全评估方法，包括：

对主要受力结构件进行壁厚检测，确定主要受力结构件的腐蚀状态；

对岸边集装箱起重机的进行加速度测量，对主要受力结构件进行振动分析；

通过主要参数的形位公差检测进行啃轨分析；

对主要受力结构件进行缺陷检测；

对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置进行标准检测；

进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析，确定主要受力结构件的强度特性；

建立整机疲劳寿命模型；

以所述疲劳寿命模型为基础，对整机进行疲劳寿命分析；

基于壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析，确定岸边集装箱起重机的评估结果。

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

主要受力结构件在国家标准中有规定，主要的主要受力结构件通常包括：主梁、前臂梁、支腿、斜拉杆等，本领域技术人员可查询与岸边集装箱起重机相关的国家标准，在此不做一一说明。本发明所述的对主要受力结构件进行壁厚检测，所述壁厚检测利用超声测厚仪进行。所述壁厚检测的主要的目的是为了测试主要受力结构件表面的腐蚀状态，该腐蚀状态可以作为对岸边集装箱起重机的全面安全评估的一部分参考数值。

作为优选的实施例，在确定主要受力结构件的腐蚀状态后，还包括：利用壁厚检测的结果对主要受力结构件进行剩余寿命预测分析。

在对岸边集装箱起重机的进行加速度测量时，主要是对主要受力结构件进行振动分析；确定导致钢结构振动较大的因素。

对岸边集装箱起重机进行的啃轨分析主要是通过测量空载和额定载荷工况下小车的轨道高低差、大车的轨道高低差、主梁下挠度等主要参数的形位公差进行。

本发明所述的对主要受力结构件进行的缺陷检测包括：对主要受力结构件的关键焊缝部位进行无损探伤，可采用超声波或者磁粉探伤技术实现；对母材进行裂纹检测分析，以确定主要受力结构件是否符合钢结构的焊接标准；对主要受力结构件进行结构完整性分析。

对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置进行标准检测，标准检测的方法可参考现有技术进行。

进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析，确定主要受力结构件的强度特性；所述动态、静态应力测试利用无线动态电阻应变仪进行。所述主要受力结构件的强度特性的虚拟仿真分析为有限元分析。

建立整机疲劳寿命模型，所述疲劳寿命模型建立可以以壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性获得的数据以及岸边集装箱起重机的工况为依据，使该模型能够精确反映起重机的实际状态。

以所述疲劳寿命模型为基础，对整机进行疲劳寿命分析；

基于壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析，确定岸边集装箱起重机的评估结果。

相应地，本发明还提供一种岸边集装箱起重机的安全评估装置，包括：

壁厚检测单元，用于对主要受力结构件进行壁厚检测并确定主要受力结构件的腐蚀状态；其中，所述壁厚检测单元包括：超声测厚仪，用于测试主要受力结构件的壁厚；虚拟仿真分析单元，用于基于超声测厚仪测试的结果对主要受力结构件进行剩余寿命预测分析；

振动分析单元，对主要受力结构件进行振动分析；

啃轨分析单元，用于对小车的轨道和大车轨道的变化情况进行分析；

缺陷检测单元，用于对主要构件的焊缝以及母材的结构完整性进行分析；

标准检测单元，用于以国家标准为基础，对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置等进行安全分析；

强度特性分析单元，用于对主要受力结构件进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析；所述强度特性分析单元包括：用于动态应力分析的无线动态电阻应变仪和用于对动态和静态应力进行虚拟仿真分析的有限元分析单元；

疲劳模型分析单元，用于对岸边集装箱起重机进行整机疲劳寿命分析。

综上，本发明结合壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析等多种分析结果，对岸边集装箱起重机的主要受力结构件进行安全和寿命分析，并且对岸边集装箱起重机的整机进行疲劳寿命分析，实现了对岸边集装箱起重机的较为全面的安全分析。

因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，包括：

对主要受力结构件进行壁厚检测，确定主要受力结构件的腐蚀状态；

对岸边集装箱起重机进行加速度测量，对主要受力结构件进行振动特性分析；

通过主要参数形位公差的检测进行啃轨分析；

对主要受力结构件进行缺陷检测；

对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置进行标准检测；

进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析，确定主要受力结构件的强度特性；

建立整机疲劳寿命模型；

以所述疲劳寿命模型为基础，对整机进行剩余寿命预测；

基于壁厚检测、振动分析、啃轨分析、缺陷检测、标准检测、强度特性、疲劳寿命分析，确定岸边集装箱起重机的安全评估结果。

2.如权利要求1所述的岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，所述主要受力结构件的强度特性的虚拟仿真分析为有限元分析。

3.如权利要求1所述的岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，所述壁厚检测利用超声测厚仪进行。

4.如权利要求1所述的岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，在确定主要受力结构件的腐蚀状态后，还包括：利用壁厚检测的结果对主要受力结构件进行剩余寿命预测分析。

5.如权利要求1所述的岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，所述啃轨分析通过测量空载和额定载荷工况下小车的轨道高低差、大车的轨道高低差、主梁下挠度的形位公差进行。

6.如权利要求1所述的岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，所述动态、静态应力测试利用无线动态电阻应变仪进行。

7.如权利要求1所述的岸边集装箱起重机的安全评估方法，其特征在于，所述缺陷检测包括：对主要受力结构件的关键焊缝部位进行无损探伤；对母材进行裂纹检测分析；对主要受力结构件进行结构完整性分析。

8.一种岸边集装箱起重机的安全评估装置，其特征在于，包括：

壁厚检测单元，用于对主要受力结构件进行壁厚检测并确定主要受力结构件的腐蚀状态；

振动分析单元，对主要受力结构件进行振动特性分析；

啃轨分析单元，用于对小车的轨道和大车轨道的变化情况进行分析；

缺陷检测单元，用于对主要构件的焊缝以及母材的结构完整性进行分析；

标准检测单元，用于以国家标准为基础，对起升机构、行走机构、电气系统以及安全防护装置进行安全性能分析；

强度特性分析单元，包括用于动态应力分析的无线动态电阻应变仪和用于对动态和静态应力进行虚拟仿真分析的有限元分析单元，所述强度特性分析单元用于对主要受力结构件进行动态、静态应力测试和虚拟仿真分析；

疲劳模型分析单元，用于对岸边集装箱起重机进行整机疲劳寿命分析。