造船门式起重机安全保护系统的思考

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Analysis of Safe Protective Device on Shipbuilding Gantry CraneXU Peng-cheng(Wuxi Branch ofSpecial Equipment Safety Supervision Inspection Institute， Jiangsu 214174，China)Abstract：With the development of shipbuilding industry，shipbuilding gantry crane becomes larger and larger.The securityrisks can not be ignored.Al the safe protectives are discussed from the aspect of design，the design basis，relationship，andthe valid range are cleared，the safe protection of shipbuilding gantry crane need to research，and it also provides reference fordeveloping operation supporting system。

Key words：gantry crane；design；system；safe protectivel 造船门机事故的影响随着船舶工业不断发展，新造船舶的吨位日趋上升，造船模式也逐渐改为大分段制造。传统的门座起重机不能完全满足这种大分段制造趋势，而大型造船门式起重机对船体分段安装和运输更具有优势。起升，平移，翻身，抬吊等多功能配合使用，极大的提高船坞(船台)使用率。但在提高生产率的同时，由于设备本身价值高，-台600t造船门机造价动辄上亿 ，同时也是船厂生产工艺的-个关键点，事故影响严重。因此对造船门机本身的安全保护极其重要性，笔者从设计角度出发对大型造船门机的安全保护系统做-点分析，供大家参考。

随着造船工业的发展，船厂门式起重机大型化成为趋势。而设备大型化的同时，事故产生的连锁反应影响更大。就起重机本身价值而言，造价成千上亿，而事故后重新建设周期长。超大的结构在运输、拼装、场地、吊装方面都面临种种困难。就船厂船舶生产过程来说，既定的分段工艺在缺乏大分段吊装设备情况下将陷入困境，以小分段制作代替大分段则费时费力严重影响生产效率，生产可能陷入瘫痪。就人身安全而言，因造船门机的特殊性，事故会导致人员伤亡。山东蓬莱某船厂 1个 600 t造船门式起重机倒塌，死亡 1人；上海某船厂 600 t龙门起重机两次倒塌，伤亡惨重；江苏扬州多家船厂的门式起重机被风吹跑吹倒，生产陷入困境〖虑到事故的严重性，在设计过程中对造船门式起重机可能发生的事故就有全面的考虑 ，但是设计 有相应考虑的前提和基础 。

2 事故原因山东蓬莱某船厂 600 t造船门式起重机倒塌，经分析是刚柔腿行走偏差过大导致；上海某船厂两台600 t龙门起重机倒塌，经调查是因为所吊分段过大，不慎撞击柔性腿导致结构失稳；江苏扬州多家船J 门式起重机被风吹跑吹倒，经分析多是因为未按操作规程动作防风装置，同类的情况在浙江台州等其它-些临海地区船厂都有发生；2007年临海--造船企业贪图吊装方便而拆除高度限位器，在-次起吊过程中因过卷扬导致钢丝绳断裂，吊物坠落 。。造船门式起重机的安全保护是相当重要的。设计时应全面考虑各种风险，并采取相应措施规避风险。使用和维护时应充分了解安全保护的设置，及相对应的风险。日常检验时也应对相应的安全保护装置进行重点检查。

3 安全保护设计的考虑设计是整个制造、安装、使用、维护过程的基矗在某-风险的预防上，可能设置有-套保护装置，也可能根据需要同时设置几套装置，各有所重。在充分理解设计本意的前提下，对起重机安全保护在宏观上和微观上有个概念，才能正确树立安全意识。本文就收稿日期：2013-04-07作者简介：徐鹏程(1985-)，男，江苏无锡人，助理工程帅，研究 向：特种设备榆验榆测。

· 170·· 机械研究与应用 ·2013年第3期(第26卷，总第125期) 经验交流大型造船门式起重机安全保护体系的设置整理如下：(1)超载保护装置。在型式上可以有轴承座式和销轴式等。如果是销轴式，在安装时需注意销轴受力方向，合力方向应该与销轴受力敏感方向-致。在大型造船门机上，根据工况，超载保护装置-方面须保证单钩起吊重量不能超过预定值，另-方面在翻身或抬吊等需多钩联合动作的工况下，每个吊钩的起重量都不能超过相应工况下的预定值。

(2)行程保护装置。①在起升机构上配有高度限制器或者编码器，可以控制在-定起升高度进行减速、报警、中止起升等保护动作，防止过卷扬；②在行走机构上，配有行程限位。在行走的每-方向上设置3个限位 ，第-个减速限位，进入行程端部危险区域后触发，实现减速行驶；第二个预停止开关，触发后切断动力制动器动作；第三个停止开关，作为预停止限位失效时的备用限位。由于通常情况下行走限位安装在轨道两侧，受到风吹 日晒和外物碰撞损坏的可能性非常大，因此在每次动车前，需要对限位开关进行检查，确保能顺利动作；③在轨道端部，为了避免3个限位全部失效，或者防风装置未按规定动作，大风吹跑整机或小车的极端情况，都设置有端部止挡装置。

但是通常情况下，端部止挡设计时的考虑都基于-定的行走速度。在暴风情况下，整机如果防风不力，运行速度超过设计值，很大可能会产生倾覆等事故。

(3)抗风抗滑装置。①行走电机本身有制动功能，但是考虑到正常使用时制动的平稳性，避免急刹现象。因此调试时，制动力矩设置会相对比较小；②铁靴。简单易行，在起重机使用完毕后，塞在车轮下，行走的两个方向-般都塞上；③夹轨器。夹轨器最大夹持力是考虑非工作状态风速下，上下小车停在预定位置时计算获龋因此在起重机使用完毕后，必须将上下小车行驶到预定位置固定，夹轨器才能起到应有的作用，避免在大风时-侧夹轨器夹持力不足而引起事故；④锚定装置，在起重机使用完毕后，行驶到锚定位置锚定。锚定装置通常情况下并没有考虑暴风工况，设计极限风速通常对应非工作状态风速。设计考虑小车迎风面积大小的因素，下小车可能没有设置锚定装置，但仍需要停到预定位置；⑤防风拉索装置，在起重机使用完毕后按设计规定操作；⑥锚固装置，在即将起暴风前，必须将起重机行驶到规定位置锚固。

锚定和锚固-般设置在轨道同-位段。上述的六种装置设计上可能不会全部设置，但是在某些恶劣情况下需要按规定多套同时使用。由于船厂大多位于近狐江，而造船门式起重机体型大高度高，受到风载的影响不容忽视。很多造船门机事故起因就是抗风防滑不到位。理解设计思路，按设计思路使用操作才能确保安全。

(4)行走纠偏装置。①纠偏轮或者在行走电机上配备编码器，用以检测两侧行程的相对量；②行程位置监测装置，设在行走台车和地面之间，用以检测起重机刚性腿和柔性腿在行走过程中的绝对误差，来修正由于检测轮打滑等各种因素引起的偏差；③柔性铰纠偏装置，举例某套监测装置由四个限位开关和绝对值编码器组成，用以检测主梁和柔性腿之间的转角。四个限位开关分别作为左右偏差的极限和超限。

当检测轮上的编码器失效时，由该套装置作为纠偏的最终保护。由于造船门机刚柔腿两侧行走电机不同步，在大车行走过程中行走跑偏颇为常见。而偏差达到-定程度就会导致事故发生。山东蓬莱某船厂600t龙门起重机事故原因经过分析就是纠偏装置失效，刚柔腿两侧偏差过大导致主梁撕裂。设计上考虑- 个 自动纠偏点和-个手动纠偏点。偏差超过 自动纠偏点，大车 自动纠偏。偏差超过手动纠偏点，大车停止运行，报警并需司机手动纠偏 J。

(5)防撞装置。当设置有两台龙门吊联合抬吊等工况时，为避免意外相撞。在两起重机对应侧设置激光防撞装置。当两车距离小于危险距离，则减速报警。

(6)最大分段防护设置。根据可能起吊最大分段的尺寸，设置当起吊大型分段时，小车进入刚柔腿端部-定范围后，进行减速并报警，提醒司机已进入危险区域，注意观察分段与刚柔腿之问距离。司机可以手动解除报警开关。由于司机室通常安装于刚性腿侧，因为视角原因，起吊分段接近柔性腿侧时与柔性腿相对位置不易观察，需要重点防范撞击风险。某厂的事故原因经调查就是分段与柔性腿相撞。

(7)小车防倾翻装置。①钩差限制设置〖虑到翻身工况，上小车通常有两套起升机构。起吊时两钩起重量不可避免的有差异，根据结构对钩差进行设置，当两钩钩差超过设计允许值，相应起升机构只能向有利方向动作；②安全钩。作为小车倾翻时的保护装置。通常情况下，防倾翻装置只在有双钩的上小车上安装。

(8)轨道清理装置。为避免行走过程中轨道异物的干扰，通常设置有扫轨板。

(9)航空警示及风速仪。按规定设置航空警示灯，风速仪。风速仪可以与气象预报联合使用。设计上规定了不同风速下，起重机的使用情况。如果气象预报将有暴风，则需要提前将起重机按规定固定。

4 结 语造船门式起重机工况复杂，环境恶劣，使用过程(下转第 175页)· 1 71。