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摘要：当前重型装备制造业蓬勃发展、基础建设力度不断加大、高技术含量起重装备需求与日俱增的经济环境下，大吨位起重机研发正是迎合了市场的强劲需求。本文首先概述了门式起重机的特点与结构组成，论述了造船大吨位门式起重机制造安装的要求，最后进行了造船大吨位门式起重机制造安装共性技术的应用案例分析。
关键词：造船行业;大吨位门式起重机;制造安装共性技术
1.门式起重机的特点与结构组成
1.1 门式起重机的特点
机械装备是我省的三大主导产业之一。大吨位起重机是机械装备中的重要的基础装备。在 2010年颁布的《福建省装备制造业调整和振兴实施方案（第一批）》中，把大吨位起重机列入装备制造业技术进步和技术改造投资方向。 具体说，大吨位门式起重机具有如下特点：
1.1.1 制造安装需单独定制
门式起重机是一种非标准机械设备，通常是按订单生产的。一般情况是，首先根据用户对设备提出的性能参数、外形尺寸、质量、价格等方面的要求进行设计，然后开始生产。如何在遵循相关标准以及满足用户的特殊需求的前提下进行科学组织生产，也是需要进行重点研究。
1.1.2 多重安全措施和监测手段
必须采用多重保护确保大型门式起重机的安全，报警、限位、过载保护、锚定等安全保护系统需要协同工作。特别是采用何种手段实时对起重机的安全运行进行监测保障，这也是面临的复杂问题之一。
1.1.3 调速性能要求高
由于起升载荷绝对值大且变化区间较大，对应的提升和下降速度变化范围相差达十倍或者更多，同时要求在重载下各档位速度时能平稳的工作。这会带来变频调速机构、传动机构、调速控制策略等技术问题。
1.2 门式起重机的结构组成
门式起重机主梁有单梁与双梁之分，而其梁可以是没有悬臂的、一个悬臂的或两个悬臂的，对于有悬臂的梁的优点是伸展到支腿外面的悬臂部分增加了工作范围。一般情况下，门式起重机主梁的跨度低于30m时，两个支腿和主梁采用刚性连接的结构;跨度高于30m时，一个支腿运用成铰和连接，支腿也可以运用挠性连接-刚性连接的结构。
2.造船大吨位门式起重机制造安装的要求
2.1 造船作业流程
现代流程造船的作业流程一般分为船体放样与号料、船体钢料加工、船体预装焊工艺装备、船体部件装焊、船体分（总）段装焊、船舶总装、船舶舾装和涂装、船舶下水、船舶试验与交船等阶段。由于现代制造技术中的成组技术与模块化设计制造技术的广泛应用，造船企业基本上完成了由封闭型全程造船向开放型总装造船转变，即把船体分为若干子段（积木块），每个“积木块”均由专业协作厂制造，总装船厂开工的总体工作是根据客户需求将“积木块”建造为不同的船舶，实现“多元化投资、社会化生产、专业化协作、本地化配套”。
2.2 技术指标
起重机主要由箱型双主梁、A型箱型刚性腿、柔性腿组成门式钢结构，起重量为100t的两小车分上下双层布置，可穿越作业。上小车起重量为75t×2，上小车钩距线垂直于主梁，钩距大于 10米。下小车100t+20 t，起重机行走机构 16套三合一驱动装置，32个车轮，最大轮压为300KN。起重机在两小车中心距（钩距）不小于 10米时可联合起吊200吨，空中翻身重量150吨。
3.造船大吨位门式起重机制造安装共性技术的应用案例分析
3.1 现场总装
根据500t×55m龙门起重机各机构的重量情况，单件吊运中，大梁的最大吊装高度约50m，因此大梁吊装是吊装施工的重点之一。刚柔性腿、上下小车、维修结构件，由于其重量相对较轻，分别采用了整体吊装。500t龙门起重机刚性腿、柔性腿、大梁预先焊接好总装吊码，将其放到总装施工区域及准备区域，布置好动力源和安全警示标记。敷设临时安装轨道，铺设两根辅助轨道，轨道长度为大于35m，两根轨道轨距与500t龙门起重机轨距一致，轨道与平台之间穆20×250×5OOmm钢板，钢板与预埋铁之间进行间断焊固定，轨道与钢板侧以焊压板形式固定，以防止总装后，临时轨道的下陷。
3.2 移位现场
根据移位现场情况，500t龙门起重机完成600t龙门起重机下总装后，将进行U字型移位。我们借鉴船厂船下水移位经验，提出了钢板平面摩擦滑移取代小车的滚动摩擦进行横移的方案，即设计出能承载整机的专用工装，采用滑移形式进行拖曳，假想了各种危险因素，进行计算和一系列论证工作，并进行了现场模拟拖曳试验，取得了现场地面承载能力、滑移磨檫系数、总牵引力及抗风纠偏等一手资料，经不断修改完善，新方案渐趋成熟。
3.3 加固控制
由于龙门起重机制造设计只考虑其工作状态的结构安全性，其结构设计肯定不能满足被动拖曳时的安全性，顺移时尽管拖曳方向与工作方向一致，但其时自动纠偏装置尚未安装，可能会损伤结构;而横移拖曳方向与龙门起重机工作时大车行走方向成90°，龙门起重机自身结构必须进行完善的临时加固。除了柔性绞接处临时作刚性连结外，主要难点在刚性腿和柔性腿之间的连结。由于柔性腿为主动牵引点且自重较轻，故将上、下小车移至靠柔性腿一侧止挡固定，以求两腿承载基本平衡。
总之，对于造船大吨位门式起重机制造安装是一个复杂而困难的问题，我们在理论分析与案例分析基础上了，提出了安装共性技术，为相关部门安装人员在现场展开安装工作提供了参考。
参考文献：
[1] Ault HK.Cam design projects in an advanced CAD course for mechanical engineers[J]. Engineering Design Graphics Journal， 2009，72（2）：19-22
[2]祝杰.造船龙门起重机载荷谱及疲劳寿命研究[D].武汉理工大学硕士学位论文，2012：56-58.
作者简介：李勇（1969.3-），男，汉，籍贯：福建福州，学历：大学，目前职称：工程师
主要研究方向：机械。
关键词：造船行业;大吨位门式起重机;制造安装共性技术
1.门式起重机的特点与结构组成
1.1 门式起重机的特点
机械装备是我省的三大主导产业之一。大吨位起重机是机械装备中的重要的基础装备。在 2010年颁布的《福建省装备制造业调整和振兴实施方案（第一批）》中，把大吨位起重机列入装备制造业技术进步和技术改造投资方向。 具体说，大吨位门式起重机具有如下特点：
1.1.1 制造安装需单独定制
门式起重机是一种非标准机械设备，通常是按订单生产的。一般情况是，首先根据用户对设备提出的性能参数、外形尺寸、质量、价格等方面的要求进行设计，然后开始生产。如何在遵循相关标准以及满足用户的特殊需求的前提下进行科学组织生产，也是需要进行重点研究。
1.1.2 多重安全措施和监测手段
必须采用多重保护确保大型门式起重机的安全，报警、限位、过载保护、锚定等安全保护系统需要协同工作。特别是采用何种手段实时对起重机的安全运行进行监测保障，这也是面临的复杂问题之一。
1.1.3 调速性能要求高
由于起升载荷绝对值大且变化区间较大，对应的提升和下降速度变化范围相差达十倍或者更多，同时要求在重载下各档位速度时能平稳的工作。这会带来变频调速机构、传动机构、调速控制策略等技术问题。
1.2 门式起重机的结构组成
门式起重机主梁有单梁与双梁之分，而其梁可以是没有悬臂的、一个悬臂的或两个悬臂的，对于有悬臂的梁的优点是伸展到支腿外面的悬臂部分增加了工作范围。一般情况下，门式起重机主梁的跨度低于30m时，两个支腿和主梁采用刚性连接的结构;跨度高于30m时，一个支腿运用成铰和连接，支腿也可以运用挠性连接-刚性连接的结构。
2.造船大吨位门式起重机制造安装的要求
2.1 造船作业流程
现代流程造船的作业流程一般分为船体放样与号料、船体钢料加工、船体预装焊工艺装备、船体部件装焊、船体分（总）段装焊、船舶总装、船舶舾装和涂装、船舶下水、船舶试验与交船等阶段。由于现代制造技术中的成组技术与模块化设计制造技术的广泛应用，造船企业基本上完成了由封闭型全程造船向开放型总装造船转变，即把船体分为若干子段（积木块），每个“积木块”均由专业协作厂制造，总装船厂开工的总体工作是根据客户需求将“积木块”建造为不同的船舶，实现“多元化投资、社会化生产、专业化协作、本地化配套”。
2.2 技术指标
起重机主要由箱型双主梁、A型箱型刚性腿、柔性腿组成门式钢结构，起重量为100t的两小车分上下双层布置，可穿越作业。上小车起重量为75t×2，上小车钩距线垂直于主梁，钩距大于 10米。下小车100t+20 t，起重机行走机构 16套三合一驱动装置，32个车轮，最大轮压为300KN。起重机在两小车中心距（钩距）不小于 10米时可联合起吊200吨，空中翻身重量150吨。
3.造船大吨位门式起重机制造安装共性技术的应用案例分析
3.1 现场总装
根据500t×55m龙门起重机各机构的重量情况，单件吊运中，大梁的最大吊装高度约50m，因此大梁吊装是吊装施工的重点之一。刚柔性腿、上下小车、维修结构件，由于其重量相对较轻，分别采用了整体吊装。500t龙门起重机刚性腿、柔性腿、大梁预先焊接好总装吊码，将其放到总装施工区域及准备区域，布置好动力源和安全警示标记。敷设临时安装轨道，铺设两根辅助轨道，轨道长度为大于35m，两根轨道轨距与500t龙门起重机轨距一致，轨道与平台之间穆20×250×5OOmm钢板，钢板与预埋铁之间进行间断焊固定，轨道与钢板侧以焊压板形式固定，以防止总装后，临时轨道的下陷。
3.2 移位现场
根据移位现场情况，500t龙门起重机完成600t龙门起重机下总装后，将进行U字型移位。我们借鉴船厂船下水移位经验，提出了钢板平面摩擦滑移取代小车的滚动摩擦进行横移的方案，即设计出能承载整机的专用工装，采用滑移形式进行拖曳，假想了各种危险因素，进行计算和一系列论证工作，并进行了现场模拟拖曳试验，取得了现场地面承载能力、滑移磨檫系数、总牵引力及抗风纠偏等一手资料，经不断修改完善，新方案渐趋成熟。
3.3 加固控制
由于龙门起重机制造设计只考虑其工作状态的结构安全性，其结构设计肯定不能满足被动拖曳时的安全性，顺移时尽管拖曳方向与工作方向一致，但其时自动纠偏装置尚未安装，可能会损伤结构;而横移拖曳方向与龙门起重机工作时大车行走方向成90°，龙门起重机自身结构必须进行完善的临时加固。除了柔性绞接处临时作刚性连结外，主要难点在刚性腿和柔性腿之间的连结。由于柔性腿为主动牵引点且自重较轻，故将上、下小车移至靠柔性腿一侧止挡固定，以求两腿承载基本平衡。
总之，对于造船大吨位门式起重机制造安装是一个复杂而困难的问题，我们在理论分析与案例分析基础上了，提出了安装共性技术，为相关部门安装人员在现场展开安装工作提供了参考。
参考文献：
[1] Ault HK.Cam design projects in an advanced CAD course for mechanical engineers[J]. Engineering Design Graphics Journal， 2009，72（2）：19-22
[2]祝杰.造船龙门起重机载荷谱及疲劳寿命研究[D].武汉理工大学硕士学位论文，2012：56-58.
作者简介：李勇（1969.3-），男，汉，籍贯：福建福州，学历：大学，目前职称：工程师
主要研究方向：机械。