斗轮取料机作为一种散料连续装卸机械，目前已被广泛应用于港口、码头和冶金等行业中。随着港口设备向大型化和自动化方向的发展，斗轮取料机的生产效率、技术水平和作业连续性都有了很大的提高，但如果出现故障停机会给港口装卸生产带来巨大的影响和极大的经济损失。因此及时发现斗轮取料机在作业中出现的故障并提出解决方法是保障取料机安全运行的重要课题，同时对改进该类型取料机的设计提供了参考依据。本文以KL-7型斗轮取料机的臂架机构为研究对象，以解决该取料机在生产作业当中出现的臂架主结构部分撑杆失稳变形、臂架振颤和型钢焊缝开裂的故障为出发点，用ANSYS对臂架机构主要零部件做了有限元分析，通过分析其应力应变分布，说明了现场实际故障原因，同时也为后面疲劳分析和钢结构安全性能检测提供参考；采用ANSYS对臂架进行了模态分析，得到了臂架固有频率分布，分析了引起臂架振动的原因。建立了KL-7型斗轮取料机臂架机构的刚柔耦合模型，并在ADAMS中对该模型进行动态仿真和受迫振动分析，得出了各主要铰点处的受力变化曲线和臂架中心位移、速度和加速度的变化情况，模拟了臂架在取料阶段的振动情况，得出了引起臂架振动的激振频率；对取料机臂架的主体钢结构进行疲劳寿命分析，计算得出臂架的疲劳寿命并编制了疲劳寿命估算软件，为以后预测钢结构寿命提供便利。对KL-7型斗轮取料机臂架机构承担动载荷的主要部位以及日常运行时易出现问题的部位在不同工况下的的动应力进行了现场实测，并以此为依据对有限元分析结果进行了评价，进一步提高了有限元分析结果的可信度；对焊缝开裂处进行了无损探伤，观察了表面裂纹分布情况；对钢结构的腐蚀情况进行检测，指出腐蚀对钢结构应力和疲劳寿命的影响。