一种码头门机抗风测试装置及测试方法与流程

本发明涉及码头作业设备性能测试，特别涉及一种码头门机抗风测试装置及测试方法。

背景技术：

1、码头门机是港口常用起重设备，在沿地面轨道上运行的门形底座上，设置可回转的起重臂架，具有起升、回转、变幅、运行四个协同工作的机构，门座下可通行铁路列车或其他车辆，可进行车船装卸及过驳直取作业。具有外形美观、工作安全可靠、性能先进、维修方便、经久耐用等优点。

2、在实际使用中，往往受阵风、强风、台风天气影响，对起重机的稳定性和安全性构成了严重威胁，可能导致起重机倾覆或者货物损坏，甚至引发人员伤亡事故。因此，对门座式起重机在防风条件下的拉力进行试验研究具有重要的现实意义。通过对门座式起重机防风拉力的试验研究，以实现评估其在强风天气下门机的稳定性和安全性，为操作人员提供更为安全的工作环境，降低事故发生的风险。

3、当前，门机抗风测试方案是选择装载机作为牵引设备，使用钢丝绳连接海陆两侧，由装载机的牵引力模拟门机实际受到的风载荷；然而，该测试方案的精度不高，不能准确的控制牵引力的大小；同时由于钢丝绳性能误差容易导致海陆两侧受力不均，不符合风载荷实际作用工况；从安全的角度出发，受钢丝绳破断拉力的影响，现场操作人员存在一定的危险性。因此，有必要针对上述问题，实际一种针对门机抗风测试的专用设备和配套测试方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的码头门机抗风测试装置。

2、本发明的另一目的是提供一种采用上述码头门机抗风测试装置实现的测试方法。

3、为此，本发明技术方案如下：

4、一种码头门机抗风测试装置，包括设置在升降台上的压力测试装置以及两套连接组件；其中，升降台包括安装座，其设置在可升降调节地架体上；在位于安装座长度方向上的两端端壁上对称开设有两个顶杆穿设孔；压力测试装置包括在水平方向上依次呈同轴设置的活动顶杆、液压千斤顶、称重传感器和固定顶杆；活动顶杆包括活动杆和活动推板；活动杆一端穿设在安装座一端端壁的顶杆穿设孔内、另一端端面上垂直固定有固定板；活动推板平行间隔设置在固定板邻侧，且二者通过多个螺栓固定连接；液压千斤顶以其液压推杆朝向活动顶杆的方式设置，其缸筒固定在安装座内，液压推杆前端穿设在活动推板上的开孔内，并通过设置在液压推杆前端端壁上的限位环限位在固定板与活动推板之间，以通过液压推杆带动活动顶杆在安装座内往复移动；固定顶杆一端穿设在安装座另一端端壁的顶杆穿设孔内、另一端固定在安装座内；称重传感器的探测端、以及与探测端相对的另一端分别抵接并固定在液压千斤顶的缸筒底端端面上和固定顶杆的另一端端面上；两套连接组件分别设置在测试状态下，位于活动顶杆和固定顶杆外侧杆端的门机行走端端壁上，使活动顶杆杆端和固定顶杆杆端分别通过抵接在两套连接组件上，以向门机施加指定推力。

5、进一步地，可升降调节地架体为装配在支撑架上的四个升降调节机构；支撑架包括四根竖直设置的支撑筒，使四个升降调节机构分别设置在四根支撑筒内；四根支撑筒在安装座的长度方向上对称布设在安装座两侧、并直接或间接固定在安装座两侧；升降调节机构包括滚珠丝杠，其由竖直插设在支撑筒内的丝杠和装配在丝杠上的丝杠螺母构成，支撑筒的内壁上设有环形凸台，丝杠螺母顶端的连接法兰压配并固定在环形凸台上，使支撑筒随丝杠螺母在竖直方向上同步升降；丝杠顶端固定有调节手轮、底端可转动地设置在装有脚轮的轮架上。

6、进一步地，在每相邻两根支撑筒之间至少设置有一根连接梁。

7、进一步地，在位于支撑架长度方向上两端侧的每两根支撑筒底侧各设置有一根连接梁，且每根连接梁底面上、且位于安装座的正下方设置有一块轨道定位板；轨道定位板竖直设置，其底面上沿支撑架的宽度方向对称设置有两个凸块，且两个凸块之间的宽度与码头门机行走轨道上两条轨道槽的宽度相适应，使升降台通过将其前、后两端侧轨道定位板上的两个凸块分别嵌装在两条轨道槽内，以实现安装座与码头门机的对中设置。

8、进一步地，在与活动顶杆的往复移动空间相对应的安装座的对侧内壁上，对称固定有两条导向轨道，两条导向轨道的轨道槽沿活动顶杆的移动方向水平开设、并呈相对设置，使活动顶杆的固定板和活动推板嵌装在两条导向轨道的轨道槽内、并能够在轨道槽内沿水平方向往复移动。

9、进一步地，液压千斤顶的缸筒两端通过至少两个弧形安装座固定在安装座内；固定顶杆通过至少两个弧形安装座固定在安装座内。

10、进一步地，每套门机连接组件由顶座和缓冲器护罩构成；其中，缓冲器护罩为套设在缓冲柱外侧的倒u形框体，并固定在门机行走端端壁上，使缓冲柱设置在缓冲器护罩内，且缓冲柱前端露出至缓冲器护罩外侧；顶座为一侧设有开口的刚性壳体，其通过开口端套设在缓冲器护罩外侧，且其与开口端相对一侧内壁与缓冲柱留有间隙；顶座通过螺栓连接固定在缓冲器护罩上。

11、进一步地，在顶座和缓冲器护罩的顶面上相对应地开设有至少两对相贯通的连接螺孔，使二者在套设状态下，通过分别穿设并螺纹连接在每对连接螺孔内的螺栓连接固定为一体；螺栓由螺纹杆和固定在螺纹杆顶端的环形拉手构成。

12、一种上述码头门机抗风测试装置实现的码头门机抗风测试方法，步骤如下：

13、s1、在待测试门机的海侧行走端和陆侧行走端各设置一台码头门机抗风测试装置；其中，位于海侧行走端的码头门机抗风测试装置的升降台固定在海侧门机行走轨道上，并使其固定顶杆的杆端通过一套连接组件抵接在相邻侧门机的海侧行走端端壁上；位于陆侧行走端的码头门机抗风测试装置的升降台固定在陆侧门机行走轨道上，并使其固定顶杆的杆端通过一套连接组件抵接在相邻侧门机的陆侧行走端端壁上；

14、s2、根据待测试门机的型号和风力测试需求，确定液压千斤顶在测试过程中需要施加的试验推力；

15、s3、保持待测试门机的陆侧行走端和海侧行走端处于驻停可移动状态，相邻侧门机的陆侧行走端和海侧行走端处于驻停不可移动状态；控制两台液压千斤顶的同步定伸，以两个驱动活动顶杆通过连接组件抵接在待测试门机的陆侧行走端和海侧行走端，进而施加试验推力至待测门机上；利用称重传感器实时监测两台液压千斤顶向待测试门机施加的试验推力是否与测试风力对应的风载荷相同；根据测试要求，试验推力从小到大依次施加，并在每次试验推力达到测试值后等待1min~3min；在等待过程中观测待测试门机是否相对于门机行走轨道发生明显滑移：1）若待测试门机发生明显滑移，则待测试门机不能满足抵抗与试验推力相对应的风载荷；2）若待测试门机未发生明显滑移，则待测试门机能够满足抵抗与试验推力相对应的风载荷。

16、进一步地，液压千斤顶在测试过程中需要施加的试验推力 f的计算公式为：

17、 p w = c × k h × q ×a w，

18、 f = 1/2 p w，

19、上二式中， p w为作用在港口装卸机械上或货物上的风载荷，单位为牛(n)； c为迎风结构物的风载体型系数； k h为风压高度变化系数； q为风压，其根据风速确定，计算公式为 q  = 0.613× v 2； a w为沿轨道方面迎风面积； f为单台码头门机抗风测试装置中千斤顶应当施加的试验推力。

20、与现有技术相比，该码头门机抗风测试装置基于码头门机结构特点设计而成，其升降台能够快速、准确实现将压力测试机构定位在指定测试位置上，其压力测试机构能够根据设定值施加不同的测试推力，且数值可实时监测，使门机对不同级别风力的抗风测试能够一次性完成，其连接组件能够实现在保护门机行走端缓冲柱的前提下，将压力测试装置与门机的对接，使测试步骤简单易控制；进而，与该码头门机抗风测试装置配合的抗风测试方法可实现高效、快速的码头门机抗风测试，并获得准确的测试结果。