造船門(mén)式起重機(jī)起升同步試驗(yàn)

張長(zhǎng)利 高海生 張 勇 廣州市特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院

造船門(mén)式起重機(jī)起升同步試驗(yàn)

張長(zhǎng)利 高海生 張 勇 廣州市特種機(jī)電設(shè)備檢測(cè)研究院

隨著造船業(yè)大型化的發(fā)展，分段越來(lái)越大，越來(lái)越重，老式的門(mén)座式起重機(jī)由于受到傾覆力矩的限制，逐漸不能滿足現(xiàn)代造船業(yè)的發(fā)展。造船門(mén)式起重機(jī)由于其起重量大，能靠上下小車(chē)完成分段翻身等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為各大船廠發(fā)展的首選設(shè)備。

1 起升同步的重要性

造船門(mén)式起重機(jī)主要用于造船平臺(tái)上大分段的吊裝和對(duì)位。大分段由于體積巨大，往往需要多吊點(diǎn)起吊，因此，造船門(mén)式起重機(jī)常用工況為抬吊工況。

在實(shí)際抬吊工況中如果各吊鉤起升速度不一致，那么會(huì)出現(xiàn)在地面掛鉤時(shí)，三個(gè)吊鉤同時(shí)垂直受力，但起吊過(guò)程中，由于速度不同產(chǎn)生重物傾斜如圖1所示，兩吊點(diǎn)距離減少，鋼絲繩將偏離垂直位置，形成一定夾角，產(chǎn)生水平分力。此時(shí)，鋼絲繩上張力也由原來(lái)的F1=G，變?yōu)镕1=G/cosβ，如圖2所示，無(wú)形中鋼絲繩張力增加，不利于其耐久使用。另外如上小車(chē)兩鉤產(chǎn)生受力差，會(huì)對(duì)上小車(chē)產(chǎn)生傾翻影響，車(chē)輪與軌道產(chǎn)生橫向摩擦；如上小車(chē)與下小車(chē)起升速度不同，那么會(huì)使上下小車(chē)抬吊時(shí)受力分布不均，增加單個(gè)小車(chē)起升機(jī)構(gòu)的負(fù)荷，對(duì)起升機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，尤其對(duì)鋼絲繩、卷筒軸、各軸承座影響巨大。諸如上訴情況都是不利于起重機(jī)正常、持久作業(yè)。因此，起升同步試驗(yàn)是必要的。

圖1 速度不同產(chǎn)生重物傾斜

圖2 張力變化

2 起升同步試驗(yàn)案例

國(guó)內(nèi)某造船公司新安裝一臺(tái)超大型造船門(mén)式起重機(jī)，最大翻身起重量達(dá)到900t，最大抬吊起重量達(dá)到1000t，整機(jī)高度高達(dá)90m，各起升機(jī)構(gòu)均采用單卷筒、雙出繩結(jié)構(gòu)，驗(yàn)證該機(jī)的起升同步性能，對(duì)該機(jī)日后的正常使用具有重大意義。

按照GB/T27997—2011《造船門(mén)式起重機(jī)》（以下簡(jiǎn)稱“新標(biāo)準(zhǔn)”）中5.9.3.1“在整個(gè)起升范圍內(nèi)，上小車(chē)兩吊鉤起升的同步偏差不應(yīng)大于200mm，下小車(chē)吊鉤與上小車(chē)吊鉤起升的同步偏差不應(yīng)大于250mm?！卑礃?biāo)準(zhǔn)要求起升同步試驗(yàn)可在各鉤吊繩子進(jìn)行試驗(yàn)，也就是在空載情況下試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)由于安裝后，各鉤下已經(jīng)安裝有30t吊梁，拆卸較耗時(shí)間，考慮到對(duì)于上下小車(chē)的起吊能力而言，30t影響不大，而且各鉤下均為同樣重量，對(duì)試驗(yàn)影響不大，因此，不對(duì)吊梁進(jìn)行拆卸。另外，現(xiàn)場(chǎng)使用全站儀，無(wú)需采用繩子做標(biāo)記的方式進(jìn)行測(cè)量，選擇直接用全站儀測(cè)量高度的方法進(jìn)行測(cè)量：實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

試驗(yàn)結(jié)論：上小車(chē)兩個(gè)鉤基本符合同步要求，而下小車(chē)與其他兩鉤同步差較大，不符合要求。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)測(cè)試和專(zhuān)家的討論，認(rèn)為由于卷筒制造誤差，理論直徑和制造后的實(shí)際直徑差別會(huì)成比例影響卷筒的周長(zhǎng)。起升速度即是單位時(shí)間內(nèi)鋼絲繩的實(shí)際卷?yè)P(yáng)長(zhǎng)度，與卷筒周長(zhǎng)直接相關(guān)，而該機(jī)程序中的參數(shù)是按照設(shè)計(jì)值輸入而不是實(shí)際值，所以會(huì)有一定速度差別。找到原因后經(jīng)過(guò)測(cè)量與修正數(shù)據(jù)，重新試驗(yàn)，該機(jī)起升同步性達(dá)到要求。

表1 全站儀測(cè)量高度數(shù)據(jù)

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢查起重機(jī)的起升同步性能，再結(jié)合電控程序和機(jī)構(gòu)運(yùn)行情況對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是解決起升不同步的問(wèn)題的根本手段。電控程序中往往是按照設(shè)計(jì)的理論值進(jìn)行計(jì)算，得出監(jiān)控結(jié)論，判斷是否需要自動(dòng)對(duì)起升速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，已達(dá)到同步要求。然而，由于制造問(wèn)題，會(huì)使傳動(dòng)部件的真實(shí)尺寸和性能與設(shè)計(jì)值有一定差別，因此，對(duì)電控程序設(shè)定值進(jìn)行調(diào)整是解決起升不同步的一種常常讓人忽略的方法。

2013－10－30）