1200t新型框架式起重机

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为了适应造船企业精益化造船工艺的发展，充分满足异地化、专业化、集约化海工装备的生产，并进行大型船体及海洋工程平台拈的搭载- 组立-合拢等建造流程，大量超大型分段拈需要转运。1 200 t海洋工程用框架式起重机是为满足该生产工艺需求而研制的创新型起重设备。

1 主要技术性能该机的主要技术参数是：工作级别 A3；跨度- 86 - 勇 徐兆君2上海外高桥造船海洋工程有限公司59.5 m，基距45 m，起升范围为轨上45 m，轨下11 m；起重能力为整机抬吊最大起重量 (吊钩以下)1 200 t，固定桥式起重机额定起重量 (吊钩以下)主钩600 t，副钩 20 t，运行桥式起重机额定起重量 (吊钩以下)2×300 t；工作速度为主钩起升速度0.45～4.5 m/min(空钩9 m/min)，起重小车运行速度 1～10 m/min(空钩20 m/min)；2×300 t双小车桥式起重机 2～20 m/min，整机大车运行速度2.5～25 m/rain；起重机最大轮压为800 kN，《起重运输机械》 2013(6)起重机电源为三相四线 10 kV，50Hz。

2 整机的结构组成1 200 t海洋工程用框架式起重机由 1台600 t固定桥式起重机和 1台2×300 t可在轨道梁顶面移动的桥式起重机及框架结构和整机运行机构等组成。起重机运行机构车轮数量多，布置复杂，还特别设计有水平滚轮装置和特殊轮缘车轮，起重机有主、副2个司机室，司机操纵更方便更安全。

道梁的-端设有高压 电气房 ，内部设置有高压柜及变压器，2台桥式起重机主梁内部设有电气控制柜。

柱腿系焊接箱形结构，柱腿与顶面框架采用焊接连接。在柱腿内部设有扶梯，在靠海侧的-条柱腿内还设有升降机 (载人)。司机和检修人员可由地面通过锚定及夹轨器支架进入柱腿内部 ，经升降机 (载人)或扶梯达到平面框架的上平面。升降机 (载人)能直接停在电控室和司机室层面。起重机的2片侧面框架由柱腿、人字斜支1.600 t固定桥式起重机 2.2×300 t桥式起重机 3.轨道梁 4.联系梁5.柱腿 6.斜支撑 7.下横梁 8.运行机构 9.水平滚轮装置图 1 1 200 t框架式起重机总布置图2台桥式起重机桥架、2片侧面框架构件、2根联系梁等构成了本机的金属结构。该起重机主要金属结构材料选用 Q345B，焊条主要为手工焊E5015、自动焊多采用 TWE711焊条。埋弧 自动焊H10Mn2g(焊丝)HT331(焊剂)。

600 t固定桥式起重机的主梁是双梁梯形截面，2×300 t桥式 起重机 的主梁是 矩形截面。

在其主梁上面板上铺设 2根小车运行轨道。在主梁 内部设有 电控系统，联系梁与轨道梁焊接构成顶面框架 ，联系梁和轨道梁采用箱形梁结构，轨道梁上面板设有 2×300 t桥式起重机轨道 ，按特殊承轨梁设计。轨道梁上布置有防风锚定和大车车挡等安全设施还有供电拖链。600t固定桥式起重机的两端铰支座组合坐落于轨道梁端头。轨道梁 内部设有走道 、照 明系统，轨《起重运输机械》 2013(6)撑和下横梁组成。固定桥式起重机主梁两端用平面铰和板式铰支撑固定，既能纵向位移，又能转动，适应了固定桥式起重机在整机工作时的复杂变形需要。

整机大车运行机构数量众多的运行台车通过平衡梁、铰轴与框 架结 构 地 面连接。整机大车运行机构和 2×300 t桥式起重机都在靠海-侧设置水平导向轮，另-侧采 用加 宽 轮 缘走轮，以 限制 运 行 偏斜，减小因运行偏斜对结构造成的不利影响。

起重机安全装置齐全，有各种条件的超载保护，如防风夹轨器、锚定装置、风速风向报警仪、偏斜监测纠偏斜装置、起重机大车校零纠偏装置、超载保护及各机构的限位、显示装置、激光防撞装置等，使起重机械使用十分安全。

为避免 2×300 t桥式起重机运行时与 600 t固定桥式起重机碰撞，可通过多道行程限位开关实现起重机 自动减速并 自动停车。既保证了相互间的安全，也保障整台起重机的安全工作。

起重机使用交流高压电源，由高压电缆卷筒供电。起重机电控系统采用 PLC和网络控制，通过光缆连接各个控制分站。

- 87 - 3 新型框架式起重机的典型工作流程通过 1台可移动的2 X 300 t桥式起重机和 1台固定的600 t桥式起重机在轨道梁上的移位实现抬吊作业 (见图2)。首先是 2 X 300 t桥式起重机沿起重机轨道方向运行到海洋工程平台拈 (以下简称构件)吊点上方，再将 3台小车沿垂直于起重机轨道方向分别运行调整，使 3台吊具 (2个300 t，1个600 t)处于要吊运的大型构件的吊点位置，再升降吊具，吊起构件 (见图3a)。然后小车和桥式起重机停止工作，通过起重机的大车运行机构，将该构件移动至港池内的驳船上方，起重机运行机构停止工作，通过小车沿垂直于轨道方向运行进行精确定位于驳船 的装运位置上方(见图3b)。最后通过小车起升机构工作，下降吊具，将构件落位。卸载后，吊具回升，起重机驶离驳船上方，完成构件的装船作业 (见图3c)。

图2 1 200 t框架式起重机及吊运工艺示意图4 新型框架式起重机设计特点分析根据设计规范和使用单位实际使用要求，按多种工况假设，对起重机框架结构进行有限元分析计算，逐步完善构件截面，并进行合理的改进。

特别考虑吊运最大载荷时，运行机构-侧工作，另-侧刹车的工况造成对框架结构的不利影响。

另外，还应考虑地震 (烈度 7级)对起重机结构的危害 (见图4)。

经过各种使用要求的工艺和特定假设条件下的有限元分析计算，本起重机框架结构的强度、刚度和稳定性都能满足要求。首先，将联系梁从 1根改为 2根。其次，跨度为59.5 m的框架式起重机，如果-侧为刚性腿连接，另-侧为柔性腿，设置柔性铰 ，则难以保证起重机的稳定和安全 ，- 88 - (C)图3 典型作业流程图图4 结构有限元计算模型《起重运输机械》 2013(6)故在设计 中应考虑在-侧用刚性较大的刚性腿，而另-侧用刚性相对较弱的刚性腿，近似于柔性铰，这样既可保证框架式起重机的稳定运行，又可适应因运行偏斜而需要调偏的需要。第 3，600 t固定桥式起重机在两端轨道梁上的固定，采用-端平面铰座，另-端板式铰的形式，使固定桥式起重机适应整台起重机 吊重并运行时产生变形位移，也满足自身大梁变形的需要。第 4，2×300 t桥式起重机的大车运行，-侧装水平导向轮组，另-侧采用宽轮缘走轮设计，以适应轨距变化及偏斜量稍大的情况。整台起重机大车运行机构同样采用上面这样的走轮设计，再通过电控系统的高精度纠偏，使起重机运行状况良好，工作平稳。

5 结束语门式起重机组合抬吊作业相 比，不仅投资省，且作业的协调性强。由于该机可由-个主司机室集中操控，故统-操作性能更好◎架式起重机还增加 了作业运行空间，减少了工作盲区。因此，采用新型框架式起重机是大型海工平台生产和运输工艺的合理方案。

1 200 t新型框架式起重机已于2012年 11月在上海外高桥造船海洋工程有限公司建成并投入使用。该机促进了起重机结构形式的创新发展，在迅速崛起的海洋工程建设中前景广阔。