单主梁龙门吊的支腿与主梁连接是整机结构可靠性的核心环节，其设计需兼顾载荷传递效率与适应性。以下从连接方式、节点设计、稳定性措施及制造工艺等方面展开解析：

一、连接方式分类与适用场景

刚性连接

采用高强螺栓 + 抗剪键组合，支腿顶部法兰与主梁腹板通过 10.9 级螺栓紧固，抗剪键嵌入主梁预制槽口传递水平力。适用于跨度≤20 米、起重量≤32 吨的中小型设备，如仓库内的 5-20 吨龙门吊。其优点是结构紧凑、拆装便捷，但对轨道平整度要求较高。

柔性连接

柔性支腿通过销轴或球铰与主梁连接，允许沿主梁纵向微量位移（±2°），补偿温度变形引起的轨道胀缩。销轴直径通常为 φ80-φ120mm，两端安装调心滚子轴承，适应轨道铺设误差。适用于跨度＞25 米或高风速区域，如港口 20-50 吨集装箱龙门吊。

刚柔组合连接

大跨度设备（25-40 米）常采用 “一刚一柔” 组合：刚性支腿承担垂直载荷，柔性支腿通过铰轴释放水平应力，防止卡轨。例如造船龙门吊中，刚性支腿采用座式连接增强承载，柔性支腿配置水平导向轮确保运行平稳。

二、节点设计与稳定性强化

节点结构优化

主梁端部与支腿连接区域采用加厚腹板（δ=16-20mm），并在腹板内侧焊接三角形加强板，提升抗扭刚度。部分设计在主梁下翼缘与支腿连接板间增设圆弧过渡板，减少应力集中，尤其适用于频繁重载工况。

抗倾覆设计

支腿外侧安装 φ32-φ48mm 抗风拉杆，两端通过耳板与支腿及端梁焊接，拉杆预紧力≥1.2 倍最大工作风载荷。沿海地区设备需在支腿底部加装液压夹轨器，夹轨力≥150kN，防止强风导致整机滑移。

安装精度控制

支腿垂直度偏差≤H/1000（H 为支腿高度），主梁与支腿连接面平面度误差≤0.5mm。销轴连接时，铰轴孔同轴度误差需控制在 φ0.05mm 以内，采用镗床加工保证精度。安装后需进行内应力释放，通过吊装静置 15 分钟以上，消除焊接残余应力。

三、材料与制造工艺

材料选择

支腿法兰与主梁腹板采用 Q345B 低合金高强度钢，抗剪键选用 42CrMo 调质钢（硬度 HRC30-35）。销轴表面需进行氮化处理，耐磨层深度≥0.3mm，提升抗磨损能力。

焊接与探伤

重要焊缝（如主梁腹板与支腿法兰连接）采用 CO₂气体保护焊，焊缝等级 Ⅱ 级，需进行 100% 超声波探伤。螺栓连接的摩擦面需喷砂处理，抗滑移系数≥0.45，或涂刷醇溶性无机防锈防滑底漆，系数可达 0.50。

模块化装配

部分设计将连接节点模块化，主梁与支腿采用可拆卸的矩形管拼接结构，减少现场焊接量。例如专利中的预固定组件可在吊装前快速定位，再通过加固螺栓完成最终连接。

四、典型应用与维护要点

港口工况：采用柔性连接的 40 吨集装箱龙门吊，需每季度检查销轴润滑情况，防止锈蚀导致位移卡滞。

造船场景：刚柔组合连接的 50 吨龙门吊，每年需对刚性支腿焊缝进行磁粉探伤，重点检测加强板与主梁结合处是否有疲劳裂纹。

高温环境：钢厂用龙门吊的连接节点需加装隔热罩，避免高温辐射导致螺栓预紧力下降。

综上，支腿与主梁连接需根据工况选择合适的结构形式，通过优化节点设计、强化防倾覆措施及严格控制制造精度，确保整机在复杂载荷下的安全运行。实际应用中，定期检查连接部位的螺栓预紧力、焊缝状态及销轴磨损情况，是延长设备使用寿命的关键。

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