800t×133m龍門起重機建造工藝研究

廖加棒

(福建廈門船舶重工股份有限公司，福建 廈門 361026)

800t×133m龍門起重機建造工藝研究

廖加棒

(福建廈門船舶重工股份有限公司，福建 廈門 361026)

起重機是船廠船舶建造的重要設(shè)備，其起重量、性能穩(wěn)定性直接決定著船廠船舶建造效率。針對大型起重機質(zhì)量要求高，建造施工難度大這一特點，以建造800 t×133 m龍門起重機為研究對象，通過研究其相應(yīng)的分段、總段及提升建造工藝，有效指導(dǎo)現(xiàn)場施工，確保起重機的質(zhì)量和精度。

起重機；分段;總段;提升方案;建造工藝

0 引言

起重機是船廠重要的設(shè)備。造船起重機有門座式與龍門式兩種。相對于門座式起重機，龍門起重機除了吊運功能外,還具有翻身實現(xiàn)分段三維方向調(diào)節(jié)能力，并且整體穩(wěn)定性好，基于這些優(yōu)點，廈門船舶重工股份有限公司在新建船塢配置了800 t×133 m龍門起重機。該起重機最大抬吊起重量800 t，最大翻身起重量600 t，跨距133 m，基距28.06 m，采用雙橫梁、剛性腿、柔性腿的結(jié)構(gòu)形式。有別于船舶建造，起重機屬于鋼結(jié)構(gòu)建造，相應(yīng)的質(zhì)量、精度要求更高。為保證新建船塢3期建設(shè)的周期及質(zhì)量，研究和制訂相關(guān)分段、總段、搭載建造工藝，以確保800 t起重機安全投入生產(chǎn)，減少故障。

1 分段建造工藝

合理的建造工藝在保證起重機本身的質(zhì)量、精度的同時，可大大降低勞動者的施工強度。

分段建造工藝主要包括主梁分段、剛性腿分段、柔性腿分段這3部分。

1.1主梁分段建造工藝

主梁采用片體式建造，均以上蓋板為底制作梁拱胎架進行倒裝建造，如圖1所示。吊裝順序為：

①上蓋板、蓋板縱骨以及小橫梁、圓筒加強T型材等散件；

②筒體部件；

③內(nèi)側(cè)壁部件；

④橫壁板部件；

⑤內(nèi)縱壁部件，其他內(nèi)部平臺散件；

⑥蓋裝兩片外側(cè)板；

⑦蓋裝下蓋板組件。

其他分段吊裝順序相似。

圖1 主梁分段建造示意圖

1.2剛性腿分段建造工藝

剛性腿采用片體式建造，以內(nèi)側(cè)壁板為底制作平面胎架進行側(cè)裝建造，見圖2。吊裝順序為：

圖2 剛性腿分段建造示意圖

①內(nèi)側(cè)壁片體；

②前、后側(cè)壁片體；

③蓋裝外側(cè)斜壁。

建造時主要控制壁板的垂直度、平整度，合攏口的對角線偏差。另外，下橫梁建造時要控制前后軸承孔的寬度偏差。

1.3柔性腿分段建造工藝

柔性腿采用加工錐形圓筒，制作半圓胎架，以錐形圓筒的中心線為水平基準進行建造，如圖3所示。吊裝順序為：

① 左側(cè)壁下片體、上片體；

②③內(nèi)部兩平臺組件；

④筒體組件；

⑤下平臺組件；

⑥前后外側(cè)壁片體；

⑦右側(cè)壁片體；

⑧蓋裝上平臺。

建造時，主要控制圓度、合攏端面的平整度。

圖3 柔性腿分段建造示意圖

2 總段建造工藝

分段建造是前提，分段建造質(zhì)量、精度直接決定著總段合攏的質(zhì)量、精度及施工強度；而總段是后續(xù)提升的關(guān)鍵，所以為確保建造質(zhì)量，有必要研究總段建造工藝。

2.1主梁總段建造工藝

主梁總段建造以與剛性腿連接的橋頭堡分段為基準，朝柔性腿方向進行拼接；采用基準線進行對中、定長、定高控制；以上蓋板兩端軌道位置為基準，進行水平控制，平面度誤差必須<4 mm，中心線直線度<3 mm。合攏縫外圍板焊接結(jié)束后，才能拼接下一段。由于主梁較重，座架處地面應(yīng)有足夠承壓能力，防止地面下沉影響主梁拱度值。主梁分段對接如圖4所示。

2.2剛性腿總段建造工藝

剛性腿采用逐段垂直插入式安裝，所以要提前進行核配。在總組場地以剛性腿的內(nèi)側(cè)面為底，以剛性腿的中心線和軌道中心線為基準進行對位，用鐵墩椅單段四角支撐進行總組核配，組立次序為GTS01、GTZ03、GTZ02、GTZ01、GTX01等段。核配后修正對接坡口，合攏縫間隙6 mm，焊接收縮3 mm，5道合攏縫擬高度值為+15 mm；修正中心線、100檢查線、敲洋沖點；焊接可拆卸錐形鉸鏈，用于提升時快速固定剛性腿分段，以加快剛性腿分段的裝焊速度和整體提升速度。

由于主梁存在自重拱度下降、梁體伸長、重心偏移等因素，剛性腿要做260 mm的外偏飛變形處理，其夾角度約為90°(廠家意見)。另外，橋頭堡分段超出剛性腿區(qū)域較長，無法使用鐵墩椅進行對接，GTS01+ZL01分段需要抬高進行二次預(yù)組核配，詳見圖5所示。

圖4 主梁總組示意圖(單位：mm)

圖5 剛性腿組立示意圖(單位：mm)

2.3柔性腿總段建造工藝

在總組場地繪制柔性腿中線、合攏縫、鉸鏈中心等地面投影線與交點，作為合攏依據(jù)；以柔腿中心線為合攏基準面，以柔性鉸座板的上口和下橫梁的雙軸孔中心線確定高度基準；3道合攏縫對接處各加長+5 mm，另加焊縫間隙收縮+3 mm，柔性腿補償值為+24 mm；下橫梁兩軸孔和上部柔性鉸鏈總組后要進行鏜孔，柔性腿分段組成完整總段。

3 提升方案

利用主梁拼接時的地面劃線(軌道中心線、主梁中心線等)，定出剛性腿中心偏移線作為提升定位依據(jù)；確定吊裝塔架的位置點，提供塔架安裝；提前做好塔架斜拉的地面預(yù)埋件，保證提升的穩(wěn)定系數(shù)。主梁提升劃線定位圖如圖6所示。

在主梁總段上面安裝上下小車的軌道、上下小車、護欄、各種標志等。提升順序依次為主梁總段、剛性腿總段、柔性腿總段、吊裝剛性腿下橫梁GTX01。提升結(jié)束后進行各種參數(shù)測試，并記錄數(shù)據(jù)，提交檢驗。

4 結(jié)語

800 t龍門起重機實際建造中，相關(guān)生產(chǎn)部門嚴格按照相應(yīng)的建造工藝，規(guī)范現(xiàn)場作業(yè)，保質(zhì)順利按期完成。

圖6 主梁提升劃線定位圖

在建造過程中，除了要嚴格按照建造工藝施工外,還要特別控制焊接電流、速度，盡可能采用小電流、多層多道焊接，或采用自動焊，以保證焊縫質(zhì)量。

[1]須雷.現(xiàn)代起重機的特征和發(fā)展趨向[J].起重運輸機械，1997，(10)：103-105.

2014-04-01

廖加棒(1981-)，男，工程師，研究方向為精度管理。

TH213.5

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