門座起重機整機滾裝工藝方案

李巍偉

連云港港口控股集團徐圩有限公司

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門座起重機整機滾裝工藝方案

李巍偉

連云港港口控股集團徐圩有限公司

介紹了門座起重機整機滾裝工藝的優(yōu)勢及整機滾裝工藝的具體方案，給出了滾裝相關受力的計算方法，確保門座起重機以最好的狀態(tài)和完整性交付用戶，提高設備安裝調(diào)試效率，降低成本。

門座起重機； 整機滾裝； 工藝

1 引言

門座起重機(以下簡稱門機)是港口使用非常廣泛的裝卸起重設備，隨著港口吞吐量的增加，門機的需求量不斷增長，減少制造成本、保證產(chǎn)品質量、提高工作效率、減少現(xiàn)場安裝調(diào)試時間尤為重要。

2 整機滾裝工藝的優(yōu)勢

采用整機滾裝工藝，首先可使總裝調(diào)試的大量工作在生產(chǎn)廠內(nèi)進行，利用廠內(nèi)完善的設備和人員等條件，加快生產(chǎn)進度，提高產(chǎn)品質量，降低事故概率，保證生產(chǎn)工期；其次，能夠大幅縮短用戶現(xiàn)場的安裝調(diào)試時間，設備可以盡快投入使用；最后，由于不需要太多的輔助設備，減少了工作量，提高了工作效率，現(xiàn)場費用的支出也大幅度減少，從而降低了總成本。

3 整機滾裝工藝計算方法

下面以一臺型號為MQ40T-43M門機為例進行滾裝相關受力數(shù)據(jù)的計算。

3.1 滾裝摩擦力計算

摩擦力矩M=NK。N為整機重量，取633 t；K為滾動摩擦系數(shù)，取0.005。

鋼絲繩拉力F=633 t×0.005=3.2 t=32 kN。 即水平狀態(tài)下，32 kN 的拉力，即可牽引門機前移，滿足滾裝要求。

3.2 門機牽引穩(wěn)定性計算(滾裝上下船時)

考慮滾裝上下船需要通過過橋軌道梁，滾裝時利用平潮期進行作業(yè)，保證船體與碼頭平面最大落差小于0.3 m，過橋軌道梁長度5.45 m，軌道傾斜角度3°，門機最大傾斜角度為3°。

最小幅度時，門機重心位于高度24.2 m、幅度-1.3 m的位置，軌距12 m、基距12 m，傾斜3°后，重心不會偏離出軌距、基距線。

滾裝上下船時，碼頭和甲板高度差控制在0.3 m以內(nèi)是安全的。在實際滾裝時，應嚴格按照當?shù)爻毕兓闆r，利用平潮期進行滾裝作業(yè)。

3.3 最大牽引力計算(滾裝上下船時)

按滾裝上下船時，過橋軌道梁傾斜3°時計算：重力G=633 t=6330 kN，拉力F= sin3°×6 330 kN=331.3 kN，摩擦力為32 kN。在上坡情況下，拉力與摩擦力相同方向，則滾裝牽引力F1=331.3 kN+32 kN=363.3 kN；在下坡情況下，拉力與摩擦力相反方向，門架沿軌道向下的力F2=331.3 kN-32 kN=299.3 kN；在沒有高度差，即0°的情況下，只受摩擦力32 kN，故滾裝最大牽引力為363.3 kN。

3.4 卷揚機承載力安全性計算

采用10 t卷揚機2只，三門滑車2組進行牽引，卷揚機牽引力為10 t×2×3×2 = 120 t=1 200 kN>363.3 kN，故卷揚機牽引力符合滾裝要求。

3.5 滑車承載力安全性計算

滾裝采用32 t三門滑車4組，2組用于前部牽引，2組用于后部保險?；嚑恳?2 t×2=64 t=640 kN>363.3 kN ，故滑車承載牽引力符合滾裝要求。

3.6 牽引鋼絲繩承載力安全性計算

牽引鋼絲繩(地錨鋼絲繩、卷揚機鋼絲繩)：規(guī)格6×37(a)，φ26，按安全系數(shù)為6倍計算，每根鋼絲繩最大承載力為58 kN，通過2臺32 t三門滑車，受力倍率為12，鋼絲繩最大承載力為58 kN×12=696 kN> 363.3 kN，故牽引鋼絲繩符合滾裝受力要求。

4 整機滾裝工藝方案

在整機滾裝過程中所需要的設備主要包括：整機滾裝用臨時軌道梁、連接運輸船和碼頭的過橋軌道梁、卷揚機牽引系統(tǒng)、固定滑輪組、液壓千斤頂?shù)?。具體整機滾裝工藝方案如下。

4.1 滾裝上船

運輸船靠泊生產(chǎn)廠家碼頭，系牢纜樁，根據(jù)船方提供的布置圖確定各門機的布置位置并劃線。預先割除并打磨軌道底面和甲板上的殘留物，保證軌道布置平穩(wěn)，按要求在滾裝船上鋪設滾裝軌道，在運輸船和碼頭之間鋪設過橋軌道梁(見圖1)。預先將門機行走機構旋轉90°。根據(jù)當天潮汐表數(shù)據(jù)，確定門機上船時間。現(xiàn)場配備焊機、氣割、叉車等設備，隨時應付突發(fā)事件。

布置4臺卷揚機作業(yè)，利用2臺卷揚機通過滑車牽引頭部，緩慢收緊，另外2臺牽引尾部，緩慢放松(見圖2)。滾裝時利用平潮漲潮期，船甲板與碼頭面高度差不得超過300 mm，如超過應暫停卷揚機的牽引工作，調(diào)節(jié)運輸船的吃水，以保證運輸船甲板上的臨時軌道和碼頭上的臨時軌道水平。

圖1 過橋軌道梁布置示意圖

圖2 滾裝原理示意圖

4.2 門機捆扎封固

門機滾裝到船上規(guī)定位置后進行封固作業(yè)，焊接各車輪止擋板，各部套綁扎工作和尾部支撐。吊鉤固定至甲板上，拉緊鋼絲繩，制動器鎖死(見圖3)。

4.3 門機滾裝下船

運輸船?？吭谟脩舸a頭指定位置后帶纜，按要求在碼頭樁梁上鋪設臨時軌道，碼頭上如有護輪坎需去除。按照門機上船相同情況進行設備布置。地錨需達到40 t以上的地錨力，如碼頭現(xiàn)場無預留地錨，需要準備2個50 t的配重塊，配重塊應放置在碼頭承重梁上。按鋼板與水泥地面摩擦系數(shù)0.4計算，摩擦力為50 t×2×0.4=40 t=400 kN，大于門機牽引力363.3 kN。為了增加安全系數(shù)，每個配重塊再使用4根M16膨脹螺栓與地面連接固定，8根膨脹螺栓的抗剪力約為240 kN。門機滾裝下船與滾裝上船的方法基本相同，只是步驟相反。

當門機拉至碼頭上指定位置后，在海側端梁錨定裝置下放置錨定支座和液壓千斤頂，錨定裝置下方地面需能承重320 t，可采用加放墊板等形式增加碼頭面受力面積。使用液壓千斤頂緩慢頂起門機海側，單邊頂升高度不大于200 mm，并塞好保險墊塊。拆除行走機構螺栓，行走機構旋轉90°后再緊固螺栓，抽出臨時軌道放至本機軌道上方，緩慢降低液壓千斤頂高度，使大車行走機構落入本機軌道上的臨

1.行走止動 2.甲板綁扎 3.轉臺尾部支撐 4.立柱臂架連接 5.立柱平衡梁連接圖3 門機捆扎意圖

時軌道中。同樣方法安裝陸側行走機構。最后使用卷揚機牽引門機通過斜軌道落入本機軌道中。

5 結語

采取整機滾裝工藝能確保門機以最好的狀態(tài)和完整性交付用戶，提高設備安裝調(diào)試效率，降低成本。隨著經(jīng)驗和技術的提高，門機整機滾裝工藝也越來越成熟、安全、高效，將成為未來大型設備運輸?shù)氖走x方法。

[1] 楊艷芳,張園,胡吉全,等.港口門座起重機的整機滾裝系統(tǒng)設計[J]. 湖北工業(yè)大學學報,2006,21(3):45-46.

[2] 夏永雄,楊靜.淺談大型門座起重機整機運輸及滾裝上岸的安全管理[J].港工技術,2015,52(3):63-65.

[3] 李經(jīng)坤.門座式起重機整機裝卸及運輸研究[D].天津：天津大學,2013.

[4] 李森,錢亮亮,黃春娟,等.大型造船門式起重機遠洋運輸與安裝技術[J].起重運輸機械, 2013(4):89-92.

[5] 楊正,薛金保,方彪,等.大型門式起重機結構設計計算[J].機械設計與制造, 2006(12):17-19.

李巍偉: 222000，江蘇省連云港市海州區(qū)學院路金秋情緣34-2-1001

Portal Crane Overall Rolling Process Scheme

Li Weiwei

XuWei Co. Ltd., Lianyungang Port Holdings Group

The advantages of portal crane overall rolling process are introduced and the calculation method of the overall rolling related stress is given. Then the concrete method of overall rolling process is introduced in detail. It ensures that the portal crane is delivered to the user with the best status and integrity. This scheme increases the efficiency of installation and adjustment and reduces costs.

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2016-09-05

10.3963/j.issn.1000-8969.2016.06.009