２００９年第４期 重工与起重技术 ＮＯ．４ ２００９ 总第２４期 ＨＥＡＶＹ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ＆Ｈ０ＩＳ ｎＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ ＳｅｒｉａＩ ＮＯ．２４ 大型造船门式起重机柔性腿安装出现拐点问题分析 大连重工・起重集团有限公司ｇ＿－－，，Ｊ造事业部富萍 摘要：Ｎ－：ｘ＃，）ｇ－台门式起重机柔性腿安装出现拐点问题，分 主梁为梯形梁结构，冈『Ｊ｜ｆ生腿和柔性腿均为Ａ字型箱 析了柔性腿的结构特点和组成形式，找出了在安装中产生拐 形梁结构。刚性腿与主梁的连接为焊接形式，柔性腿 点的原因，提出了相应的解决措施。 与主梁的连接是通过柔性铰，柔性铰由螺栓直接与主 关键词：门式起重机；主梁；刚性腿；柔陛腿ｔ拐点 梁和柔性腿连接在一起，柔性铰侧面焊接有定位挡 ●．＿】 ＿＿＿Ｌ Ｉ 刖罱 块。黍陛腿由上部箱体、两支腿及下横梁组成，根据安 装形式上部箱体、支腿和下横梁之间的接口，在主梁 我公司为某船舶公司制造的两台造船门式起重 提升到位后进行焊接。 机，起重量为６００ｔ，跨度１８２ｍ，结构形式为单主梁。 这种大跨度、大吨位的单主梁门式起重机，是当时国 内制造最大的造船用门式起重机。当时国内生产大 吨位门式起重机厂家很少，国外只有德国ＭＡＮ公 司、芬兰ＫＯＮＥ公司和日本住友几家大公司设计制 造过。６００ ｔ造船门式起重机的特点是钢结构件尺寸 超大、超长，主梁梁高约１ １．６ｍ，宽度８，３６ｍ，长度约 １９０ｍ，门吊总高度约１０１．６ｍ。对这种超大型结构件 的安装我公司没有经验可借鉴，如何保证门吊安装 的技术要求，是摆在我们面前的一个难题。在安装第 一台门式起重机时，我们发现柔性腿直线度难以保 图１ ６ｏｏｔ造船门式起重机结构形式 证，即在柔腿上部箱体与支腿之间安装接口处产生 拐点，且很难调整，给安装工作带来很大难度。因此， ３ 柔性腿安装产生拐点的原因分析 通过对起重机柔性腿结构特点分析，找出在安装过 主梁采用两组龙门式塔架提升的安装方案，在主 程中产生拐点的原因，提出一系列解决措施，成功地 梁提升到一定的高度后，将刚性腿、柔性腿的上部箱 安装了第二台门式起重机。 体与主梁连接，支腿是通过铰链与上部箱体连接后， ２ 柔性腿结构组成 随主梁提升滑移就位的，如图２所示。 主梁本身制造时带有一定的上拱度，主梁提升时 ６００ｔ造船门式起重机的结构形式，如图１所示， 会造成主梁吊点外两端悬臂下挠，刚性腿和柔性腿上 图２ 柔腿侧和刚腿侧提升图示 一１５— 重工与起重技术 ＨＥＡＶＹ ＩＮＤＵＳＴＲＩＡＬ＆ＨＯＩＳⅡＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ （４）在安装时用全站仪跟踪检测，以验证此工艺 方法的可行性。 ４．１ 计算主梁变形的偏角 门架是采用两组龙门塔架式提升方案进行安装， 主梁在提升时，主梁的一端固定有上下小车，主梁两 端分别带有刚性腿及柔性腿与主梁固定连接部分。主 梁在自重和上述载荷的共同作用下，会产生一定的变 形，依据主梁起吊点的位置及重心位置，计算主梁变 形的偏角，见图５。 图３主梁吊装图示 部箱体的下口向跨内偏斜。为保证刚性腿的 安装对口，主梁在地面摆放时要向刚性腿侧 移动一定的距离。吊装过程中在主梁自重、 上下小车和刚性腿、柔性腿载荷的共同作用 一 ｌ ｌ ∞｝ ． ． １ １ ｊ［圭墨 ．． Ｉ １ ＝｝＝＝＝ｊ ｊ 下，主梁将产生较大的变形。由于主梁变形的影响，在提升到主梁安装高度、刚性腿接 ￡＝二二二二 月Ｉ腿心缱 避Ｑ』０ ： 处出现拐点毒 后：詈竺罂圭 篡体 支腿接口 对位和调整非常困难，很难将柔性腿调 ，图５主梁变形计算图示 …一 图中： Ｇ１一主梁重量； Ｇ２一刚性腿重量； 直，不利于保证柔性腿的直线度要求，如图３所示。 ４ 解决措施 根据门吊的安装工艺，可采用下列措施以解决柔 Ｇ３—柔性腿重量； Ｇ 一匕小车重量； Ｇ 下小车重量。 性腿在接口处的拐点问题。 （１）计算主梁在起吊状态下，主梁在上、下小车和 门腿的载荷共同作用下，主梁产生的变形值， （２）根据主梁的变形值，计算柔性腿上部箱体应 向跨外偏斜的角度， （３）依据角度设计柔性腿提升安装工装，使安装 时柔性腿的匕部箱体偏向跨外，保证柔性腿的直线度 和为柔性腿匕部箱体应向跨外偏斜的角度。 要求，如图４所示Ｉ ４．３ 工装设计 根据柔性腿应向跨外偏斜的角度，依据角度设计 ４．２ 计算柔性腿向跨外偏斜的偏角 主梁本身制作时带有＿定的拱度值，根据主梁的 变形偏角及拱度值，计算主梁在提升后，柔性腿端跨 度心线处的角度。其次要考虑安装刚性腿时，刚性腿 向跨外移动一定的距离所产生的偏角。两者的偏角之 柔性腿提升安装工装，使安装时柔性腿的上部箱体偏 向跨外，以保证匕部箱体与支腿的中心线重合。柔性 腿与主梁的安装连接形式如图６所示。 为使柔性腿匕部箱体偏向跨外，在主梁与柔性腿 上部箱体之间设计两个楔形座，安装在主梁连接面与 柔性支腿连接面上部箱体之间。通过楔形座让柔性腿 上部箱体偏向跨外。 ４．４柔性腿安装工艺 （１）在主梁起升到一定高度后，将柔性腿上部箱 图４消除柔腿拐点图示 —体移位到主梁底部，然后将上部箱体顶起，调整上部 ｌ６一 重工与起重技术 ＨＥＡＶＹ ＩＮＤＵＳ．Ｉ ＡＬ＆Ｈ０ＩＳ１ｒＩＮＧ ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ Ａ向 部箱体 图６柔腿与主梁连接形式 箱体使上部箱体的十字中心线与主梁连接面的十字 中心线对正。 （２）在主梁与上部箱体之间安装楔形座，使上部 箱体偏向跨外。 （３）因安装楔形座，主梁与上部箱体之间跨内侧 与跨外侧高度尺寸不同，所以柔性铰与主梁连接面间 （７）撤除楔形座，安装塔架卸载。 （８）复检相关参数。 ４．５ 安装后测量 黍陛腿安装后，用全站仪进行检测。以大车轨道 为基准，对柔Ｊ陛腿分段接口处的直线度进行检测，使 其满足安装技术要求，达到预期的目标。 的连接螺栓在安装时可以拧紧，而柔性铰与“柔性腿 上部箱体”间的连接螺栓在提升到位前暂不能拧紧， 此处的连接螺栓可在柔性腿接口调整焊接后，于柔性 腿侧塔架提升系统卸载后拧紧。 （４）为防止柔性铰上下盖脱离，在安装提升过程 中，上下盖间的工艺连接螺栓不应撤出或切断，此工 艺螺栓只能在柔性铰与“柔性腿上部箱体”连接螺栓 完成安装后去除。 （５）柔性铰与楔形座安装后，继续提升主梁，两侧 的支腿通过与上部箱体连接的铰链，随主梁提升滑移 就位。 ５ 结束语 由于造船门式起重机的结构尺寸庞大，在安装过 程中需要考虑其自重及安装载荷引起的结构变形。因 此，在现场安装过程应将刚性腿与柔性腿协调配合。 此次对柔陛腿安装工艺的分析研究，以及所采取的一 系列措施，在实际安装过程中得到了验证。解决了大 吨位大跨度门式起重机门架安装容易产生偏差的问 题。 该安装方案缩短了安装周期，降低了安装难度， 提高安装技术水平，为以后安装大型造船门吊积累了 宝贵经验。 参考文献 【１］ＧＢ／Ｔ１４４０６－１９９３通用门式起重机 （６）主梁就位后，以起重机走行轨道为基准，调 整、检查门架安装的各部位尺寸，直至符合图纸及相 关技术要求，焊接安装接口处焊缝。 ｃ＿匕接第２９页） ４ 结论 “一２５００ｔ起重机的开发，大幅度地提升了我公司 海洋工程起重机产品的技术层次，使该类型产品更 主多从”控制在起重机上应用，各机构还须 具有市场竞争力。 参考文献 【ｌ】ＳＩＭＯＶＥＲＴ ＭＡＳＴＥＲＤＲⅣＥＲＳ使用大全上、下册． ＳＩＥＭＥＮＳ公司 增设多种检测手段及检测元件，由ＰＬＣ对各个变频 器及各种检测元件的状态信息进行实时监测和控 制，才能保证整个起重机的安全及可靠运行。 目前世界上有相应起重量的起重机还没有这 【２】天津电气传动设计研究所编著．电气传动自动化技术手 册第二版．机械工业出版社，２００５ ［３】ＡＣＳ８００主从机应用指南．ＡＢＢ公司 种多电机驱动齿轮啮合的结构形式。因此相对于该 结构形式的位能性负载的电控系统的控制及应用也 属首次。 ［４］ＡＣＣ８００提升机应用程序（７．０）．ＡＢＢ公司 一ｌ７一
