大型塔设备轴式吊耳危险截面分析――兼谈吊耳的强度设计标准

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随着现代化工业的发展，石油化工等行业中塔式容器趋于大型化、重型化，其体积和质量变得越来越大。对于这些大型设备如何能够安全、高效地安装成了工程上-个非常重要的问题 ]↑几年伴随起重机吊装能力的不断提高，起重机抬吊法的吊装工艺得到了广泛应用。对于大型立式塔设备的吊装，-般采用轴式吊耳作为设备的主吊点，吊装过程中配合平衡梁，可以使吊耳受力状态最大程度趋于合理，使其主要承受竖直载荷，而与绳子的夹角引起的水平载荷可以忽略口]。这就在很大程度上简化了抬吊法过程中对于吊耳的强度、刚度及稳定性的设计和分析计算。

本文分析了轴式吊耳在吊装过程中的危险截面，通过危险截面的分析，可以对于塔设备轴式吊耳的设计、校核及应用提供理论依据。

目前对于吊耳还没有比较精确的强度计算方法，在实际工程设计过程中，-般采用材料力学的方法对吊耳的强度进行校核。该方法将吊耳简化成-个悬臂梁，在起吊载荷的作用下进行强度计算 p]。然而材料力学理论是在-系列的假设条件下成立的，有-定的适用条件 (如细长梁、忽略剪力的影响等)。对于大型设备的轴式吊耳来说，当其直径大于吊耳的长度时，若简化成悬臂梁处理进行计算会有-定的误差。

本文通过选用文献 [6]中标准吊耳的数据，采用有限元ANSYS软件对吊耳进行了吊装模拟，并与材料力学计算结果进行对比，指出了轴式吊耳的危险截面及进行强度设计时需要考虑的因素。

1 材料力学的算法为了说明问题，以文献 [6]中吊耳强度计算例题3作为计算例题。标准轴式吊耳 AXC.600的最大起吊质量 130 t，垂直起吊就位时受力最大，吊耳受力计算见图1。

图1 AXC.600吊耳受力示意Fig.1 Force diagram ofAXC-600 axial lifting lug材料的许用应力 140 MPa取综合影响因数 (动荷因数及不均匀因数)KI.65，垂直起吊力 (单吊耳)：Fvl30× l 000×9.81× 1.652 104 245 N水平分力：收稿日期 ：2013-05-02作者简介：宋晓磊 (1987-)，男，山东烟台人，硕士研究生。主要研究方向化工设备的强度计算。