DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2019. 11. 001

张永康，赖柏豪，朱然，等. 用于海上风机安装平台的大型绕桩式起重机回转结构有限元分析［J］. 2019，48（11）：1-3.

 

用于海上风机安装平台的大型绕桩式起重机回转结构有限元分析*

张永康1，赖柏豪1，朱然1，关德壮2，朱小龙2，林超辉1，吴建2

（1. 广东工业大学机电工程学院， 广东广州510006；2. 南通润邦重机有限公司， 江苏南通226003）

 

摘要：回转绕桩吊机是安装海上风机的核心装备，其占用甲板面积最小。但是，回转中心必须有大直径过桩孔（通常达5m 以上），这对吊机回转结构承载能力造成了十分不利的影响。采用有限元分析软件ANSYS Workbench对绕桩360°连续回转结构件进行了不同工况下的有限元分析。得到了不同工况下回转平台的应力、安全系数、位移分布云图，确定了需要进行局部强化处理的区域。研究结果提高了设计的可靠性和质量，节省了工艺试验费用和时间，降低了制造成本。

关键词：绕桩式海上平台；起重机回转平台；应力位移分析；有限元分析

中图分类号：TB301 文献标志码：A

文章编号：1009－9492 ( 2019 ) 11－0001－03

 

Finite Element Analysis of Revolving Platform for Large Winding Pile Offshore Platform Crane

ZHANG Yongkang1，LAI Bohao1，ZHU Ran1，GUAN Dezhuang2，ZHU Xiaolong2，LIN Chaohui1，WU Jian2

（1.School of Electromechanical Engineering，Guangdong University of Technology，Guangzhou，510006，China；2.Nantong Rainbow Heavy Machineries Co.，Ltd.，Nantong，Jiangsu 226003，China）

 

Abstract: Slewing-around-pile crane is the core equipment for installing offshore wind turbines, which occupies the smallest deck area. However, the center of gyration must have a large diameter through pile hole (usually more than 5 m) , which has a very adverse impact on the load-bearing capacity of the slewing structure of the crane.The ANSYS Workbench was used to carry out the finite element analysis of the 360°continuous revolving structure of slewing-around-pile crane under different working conditions. The cloud maps of stress，factor of safety and displacement distribution of the rotating platform under different working conditions were obtained, and the regions that need to be strengthened locally were determined. The research results improve the reliability and quality of the design, save the cost and time of the process test, and reduce the manufacturing cost.

Key words: pile-wound offshore platform； crane rotary platform； stress and displacement analysis； finite element analysis

 

引言
海上平台大型绕桩起重机由基座、回转支承装置、回转平台、动臂变幅绞车、动臂、桩腿、桩靴、主甲板、驾驶室、机房、变幅钩等组成[1]。主要用于海上平台工程作业的安全和高效运行，现有海上风机安装平台起重设备占有甲板面积大，影响了运载风机的数量[2-5]。回转平台作为大型绕桩式海上平台起重机的主要承载结构及主要机械部件的安装平台，由于其回转中心大直径过桩孔的存在（桩腿直径通常达5 m以上），对回转平台结构承载能力造成了十分不利的影响，给回转平台的结构设计带来很大的困难[6]。为了更好地提高设计的稳定性、可靠性以及质量，节省过程测试的成本和时间，减少生产成本，本文采用有限元分析软件ANSYS Workbench对回转平台实际结构件进行了有限元建模及不同工况下的计算分析[7]。