造船大噸位門式起重機制造安裝共性技術的應用

李勇 林學華

摘要：當前重型裝備制造業蓬勃發展、基礎建設力度不斷加大、高技術含量起重裝備需求與日俱增的經濟環境下，大噸位起重機研發正是迎合了市場的強勁需求。本文首先概述了門式起重機的特點與結構組成，論述了造船大噸位門式起重機制造安裝的要求，最后進行了造船大噸位門式起重機制造安裝共性技術的應用案例分析。

關鍵詞：造船行業;大噸位門式起重機;制造安裝共性技術

1.門式起重機的特點與結構組成

1.1 門式起重機的特點

機械裝備是我省的三大主導產業之一。大噸位起重機是機械裝備中的重要的基礎裝備。在 2010年頒布的《福建省裝備制造業調整和振興實施方案（第一批）》中，把大噸位起重機列入裝備制造業技術進步和技術改造投資方向。 具體說，大噸位門式起重機具有如下特點：

1.1.1 制造安裝需單獨定制

門式起重機是一種非標準機械設備，通常是按訂單生產的。一般情況是，首先根據用戶對設備提出的性能參數、外形尺寸、質量、價格等方面的要求進行設計，然后開始生產。如何在遵循相關標準以及滿足用戶的特殊需求的前提下進行科學組織生產，也是需要進行重點研究。

1.1.2 多重安全措施和監測手段

必須采用多重保護確保大型門式起重機的安全，報警、限位、過載保護、錨定等安全保護系統需要協同工作。特別是采用何種手段實時對起重機的安全運行進行監測保障，這也是面臨的復雜問題之一。

1.1.3 調速性能要求高

由于起升載荷絕對值大且變化區間較大，對應的提升和下降速度變化范圍相差達十倍或者更多，同時要求在重載下各檔位速度時能平穩的工作。這會帶來變頻調速機構、傳動機構、調速控制策略等技術問題。

1.2 門式起重機的結構組成

門式起重機主梁有單梁與雙梁之分，而其梁可以是沒有懸臂的、一個懸臂的或兩個懸臂的，對于有懸臂的梁的優點是伸展到支腿外面的懸臂部分增加了工作范圍。一般情況下，門式起重機主梁的跨度低于30m時，兩個支腿和主梁采用剛性連接的結構;跨度高于30m時，一個支腿運用成鉸和連接，支腿也可以運用撓性連接-剛性連接的結構。

2.造船大噸位門式起重機制造安裝的要求

2.1 造船作業流程

現代流程造船的作業流程一般分為船體放樣與號料、船體鋼料加工、船體預裝焊工藝裝備、船體部件裝焊、船體分（總）段裝焊、船舶總裝、船舶舾裝和涂裝、船舶下水、船舶試驗與交船等階段。由于現代制造技術中的成組技術與模塊化設計制造技術的廣泛應用，造船企業基本上完成了由封閉型全程造船向開放型總裝造船轉變，即把船體分為若干子段（積木塊），每個“積木塊”均由專業協作廠制造，總裝船廠開工的總體工作是根據客戶需求將“積木塊”建造為不同的船舶，實現“多元化投資、社會化生產、專業化協作、本地化配套”。

2.2 技術指標

起重機主要由箱型雙主梁、A型箱型剛性腿、柔性腿組成門式鋼結構，起重量為100t的兩小車分上下雙層布置，可穿越作業。上小車起重量為75t×2，上小車鉤距線垂直于主梁，鉤距大于 10米。下小車100t+20 t，起重機行走機構 16套三合一驅動裝置，32個車輪，最大輪壓為300KN。起重機在兩小車中心距（鉤距）不小于 10米時可聯合起吊200噸，空中翻身重量150噸。

3.造船大噸位門式起重機制造安裝共性技術的應用案例分析

3.1 現場總裝

根據500t×55m龍門起重機各機構的重量情況，單件吊運中，大梁的最大吊裝高度約50m，因此大梁吊裝是吊裝施工的重點之一。剛柔性腿、上下小車、維修結構件，由于其重量相對較輕，分別采用了整體吊裝。500t龍門起重機剛性腿、柔性腿、大梁預先焊接好總裝吊碼，將其放到總裝施工區域及準備區域，布置好動力源和安全警示標記。敷設臨時安裝軌道，鋪設兩根輔助軌道，軌道長度為大于35m，兩根軌道軌距與500t龍門起重機軌距一致，軌道與平臺之間穆20×250×5OOmm鋼板，鋼板與預埋鐵之間進行間斷焊固定，軌道與鋼板側以焊壓板形式固定，以防止總裝后，臨時軌道的下陷。

3.2 移位現場

根據移位現場情況，500t龍門起重機完成600t龍門起重機下總裝后，將進行U字型移位。我們借鑒船廠船下水移位經驗，提出了鋼板平面摩擦滑移取代小車的滾動摩擦進行橫移的方案，即設計出能承載整機的專用工裝，采用滑移形式進行拖曳，假想了各種危險因素，進行計算和一系列論證工作，并進行了現場模擬拖曳試驗，取得了現場地面承載能力、滑移磨檫系數、總牽引力及抗風糾偏等一手資料，經不斷修改完善，新方案漸趨成熟。

3.3 加固控制

由于龍門起重機制造設計只考慮其工作狀態的結構安全性，其結構設計肯定不能滿足被動拖曳時的安全性，順移時盡管拖曳方向與工作方向一致，但其時自動糾偏裝置尚未安裝，可能會損傷結構;而橫移拖曳方向與龍門起重機工作時大車行走方向成90°，龍門起重機自身結構必須進行完善的臨時加固。除了柔性絞接處臨時作剛性連結外，主要難點在剛性腿和柔性腿之間的連結。由于柔性腿為主動牽引點且自重較輕，故將上、下小車移至靠柔性腿一側止擋固定，以求兩腿承載基本平衡。

總之，對于造船大噸位門式起重機制造安裝是一個復雜而困難的問題，我們在理論分析與案例分析基礎上了，提出了安裝共性技術，為相關部門安裝人員在現場展開安裝工作提供了參考。

參考文獻：

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[2]祝杰.造船龍門起重機載荷譜及疲勞壽命研究[D].武漢理工大學碩士學位論文，2012：56-58.

作者簡介：李勇（1969.3-），男，漢，籍貫：福建福州，學歷：大學，目前職稱：工程師

主要研究方向：機械。