MQ4040門座式起重機設備安裝工藝

陸德安

摘要：MQ4040門座式起重機的設備安裝，主要包括：回轉機構;變幅機構;起升機構以及行走機構。本文結合我司改裝3臺MQ4040門式起重機設備安裝過程中遇到的問題及解決方案，分析影響安裝精度的因素，為后續(xù)類似設備安裝提供借鑒。

關鍵詞：門座式起重機;回轉機構;變幅機構;起升機構

中圖分類號：U653.5

文獻標識碼：A

1 前言

我司因發(fā)展需要把碼頭原三臺MQ3260門式起重機改造成三臺MQ4040門式起重機。原MQ3260門式起重機主要包括：回轉機構，變幅機構，起升機構以及行走機構。本次改造保留原起重機行走機構及回轉機構支承部分，其余部分全部換新。以下介紹回轉機構、起升機構及變幅機構的定義：

（1）回轉機構

起重機的回轉運動是指包含臂架的回轉部分相對于不回轉部分的運動。要使起重機做回轉運動，必須有一套承受回轉部分重量、保證回轉部分穩(wěn)定、并使回轉部分相對不回轉部分做回轉運動的裝置，這套裝置稱為回轉機構。

（2）變幅機構

是臂架型起重機的主要工作機構，用于改變起重機的幅度，即改變吊鉤（或抓斗）中心至起重回轉中心軸線的水平距離，以適應起重機在不同條件下裝卸物品。

（3）起升機構

用來實現(xiàn)貨物的升降運動，它通常由驅動裝置、鋼絲繩纏繞系統(tǒng)和取物裝置三部分組成。

2 回轉機構安裝與定位

回轉機構主要由回轉支承和回轉驅動裝置兩部分組成。這次改裝，回轉支承部分沿用原MQ3260部分;回轉驅動裝置為新購件，需與原回轉支承齒輪安裝匹配。

2.1回轉驅動裝置安裝

MQ4040回轉驅動裝置，主要由回轉電機、減速器、驅動齒輪、上/下安裝環(huán)以及回轉制動器組成（見圖1）。整套驅動裝置是以下方驅動齒輪與回轉支承大齒輪配合實現(xiàn)回轉運動，整個裝置安裝是以小齒輪與大齒輪匹配為依據(jù)，圖紙要求齒輪間接觸斑點沿齒高方向不少于40%、沿齒長方向不少于50%、齒側間隙0.8-1.2 mm。

回轉驅動裝置是整體式采購，電機、減速器、上安裝環(huán)、驅動齒輪以及回轉制動器均為廠家一體式供貨，安裝時只需安裝整體回轉驅動裝置及下安裝環(huán)即可（如有減速箱泄放油管需提前開孔安裝），吊裝前下安裝環(huán)用U型卡碼托住保持自由狀態(tài)，然后吊裝整套回轉驅動裝置。

2.2 回轉驅動裝置調整定位

在設備吊裝完畢后在上/下安裝環(huán)附近安裝前后、左右、上下方向頂碼，如圖2所示。通過調整頂碼使一對齒輪嚙合，滿足安裝工藝要求。

（1）調整時保證下安裝環(huán)是自由狀態(tài)，不能有受力情況;

（2）回轉支承部分為舊齒輪，驅動裝置為新齒輪，粗定位后需盤車一圈，最少在對稱米字型8個位置上對舊齒輪磨損情況進行摸底并做好標志，用長塞尺測出齒間間隙，在間隙最小位置進行精細調整定位;

（3）調整定位時，需在齒輪處用千分表監(jiān)控（見圖3），注意頂絲調整時表的讀數(shù)是否正常。如出現(xiàn)頂絲在調整時表讀數(shù)一直沒變化，就要排查是否存在卡死情況;

（4）初步調整后需觀察燒焊部分間隙大小，如間隙較大則要考慮到后期燒焊收縮變形，可在反方向適當增大間隙;如上安裝環(huán)靠邊間隙較大，則可把齒間間隙在原基礎上增大一點，根據(jù)經(jīng)驗，間隙在15 mm左右焊接收縮變形一般在0.15-0.2 mm左右。

2.3 回轉驅動裝置焊接變形控制

回轉機構依靠齒輪傳動，而齒輪間調整余量均在1 mm內(nèi)。整套回轉驅動裝置需要現(xiàn)場焊接上/下安裝環(huán)，且上安裝環(huán)與齒輪間距離約2m，如上安裝環(huán)輕微變形，到齒輪嚙合處變形量就會放大很多，因此通過焊接來控制1 mm內(nèi)的余量難度很大，需要做好焊接變形量控制：

（1）燒焊前先觀察燒焊間隙，如發(fā)現(xiàn)間隙較大則需增加鋼墊片防止燒焊變形，先燒上安裝環(huán)后燒下安裝環(huán);

（2）齒輪處保持千分表監(jiān)控，燒焊同時安排一個人讀數(shù)，如發(fā)現(xiàn)讀數(shù)變化較大時需停止，待冷卻后再繼續(xù)燒焊;

（3）燒焊前先燒定位焊，定位焊后手動盤車一圈，對已做好標志的8對齒測量齒間間隙，保證數(shù)據(jù)滿足要求，避免燒完焊后整體返工;

（4）燒焊時需使用對稱間斷焊，燒焊同時觀察下方齒輪變化讀數(shù)，如讀數(shù)變化較大則需到對稱方向間斷燒焊，每段焊縫長度約200m.;

（5）燒焊下安裝環(huán)時，除了監(jiān)控齒間間隙外，還要觀察下安裝環(huán)內(nèi)圈與減速器本體間間隙，防止相互頂住，整個下安裝環(huán)燒焊后應與減速器本體有一定間隙，最好為居中狀態(tài)。

3 變幅機構安裝與定位

MQ4040變幅機構，主要由齒條、搖架、減速箱、電機、浮動軸、制動器組成（見圖4）。變幅機構安裝定位是否正確，主要看齒條與搖架齒輪嚙合是否滿足圖紙要求：齒間接觸斑點沿齒高不少于30%、沿齒寬不少于40%、軸線不平行度不大于0.05 mm、最小齒側間隙為0.05 mm。

3.1 變幅機構設備安裝

變幅機構作用主要是通過齒條連接臂架，而臂架是連接至轉臺上，故變幅機構安裝中心必須與轉臺中心重合。設備吊裝前，需提前在齒條上找出齒條中心線并做好標記，方便后續(xù)定位時測量。

整套變幅機構設備（含齒條）吊至變幅平臺，進行粗定位固定;再通過調整搖架下方凸輪軸，使得齒條與搖架齒輪完全嚙合，避免齒條不平行出現(xiàn)夾角現(xiàn)象;在搖架上焊接四個頂碼，用于調整齒條使齒條處于托輪中心位置并擰緊頂碼螺栓固定（見圖5）。

3.2 變幅機構設備調整定位

變幅平臺設備定位順序為：齒條一搖架一減速器一電機一制動器一齒條座。整套變幅設備的重點在于搖架與齒條間的嚙合，故搖架與齒條定位的精確是保證整套設備定位質量的根本。

（1）搖架定位

用激光儀把轉臺上中心線引至齒條中心處，找到齒條上已經(jīng)做好標記的中心點，調整搖架基座讓齒條中心線與轉臺中心線重合;搖架調整好后進行對角間斷焊接，期間進行激光儀間斷測量，檢測焊接變形是否影響齒條安裝精度。

（2）減速器定位

搖架燒焊完成后，調整減速器基座頂碼，使低速端齒形聯(lián)軸器的偏移不大于0.2 mm、曲折不大于0.2mm、齒套端面間隙為2 mm。

（3）電機定位

由于電機連接減速器高速端為浮動軸連接，百分表無法測量軸的偏移和曲折，需制作一根固定假軸用于打表調整，使電機輸出軸和浮動軸中心線的偏移不大于0.2 mm、曲折不大于0.2 mm，鼓形齒式聯(lián)軸器端面間隙為9.5 mm。

（4）制動器定位

把制動器調整至制動輪中間位置，手動抱緊制動輪，按該位置粗定位制動器;定位好后松開制動器，檢查是否運行正常，再按照制動器設備技術要求調整剎車力矩和行程開關。

（5）齒條座定位

臂架安裝在轉臺臂架座上后安裝齒條座，提前在齒條上均勻抹上黃油，并調整搖架凸輪軸使齒條恢復至開始狀態(tài);松掉齒條頂碼螺栓，把齒條座慢慢引申至臂上;觀察檢測黃油壓痕，齒間接觸斑點沿齒高不少于30%、沿齒寬不少于40%、軸線不平行度不大于0.05 mm、最小齒側間隙為0.05 mm，壓痕均勻分布無單邊受力情況;齒條座到位后使用激光儀復測齒條中心線是否與轉臺中心線重合。如有微小變化可通過調整頂碼微調使齒條中心線平行于轉臺中心線，齒條中心線不能與轉臺中心線有夾角;注意齒條座與齒條軸承間有間隙，定位時齒條座需是自由狀態(tài)，不能受力扳動避免造成有夾角。

4 起升機構安裝與定位

起升機構，主要由卷筒、減速機、電機、制動器組成（見圖6）。

起升機構吊裝至轉臺后，定位順序為：減速機一卷筒一電機一制動器。

4.1 減速機安裝定位

由于整套設備的定位以減速機為基準，故減速機安裝校準最為重要。首先把減速機連支座一起吊至轉臺上，焊接頂碼，通過調整頂碼使減速機按轉臺已畫好的定位線定位好;觀察基座與轉臺間間隙，如間隙較大則要增加墊板和碼板再進行焊接。先把基座外側燒焊，燒完外側后把減速機吊開再燒基座里面焊縫。燒焊時需按對角間斷焊型式，把焊接變形控制到最小，全部焊縫燒完后再復裝減速機。

4.2 卷筒安裝定位

先用吊機把減速機與卷筒聯(lián)軸器的鼓型齒連接起來，通過頂碼按圖紙要求調整長度方向;在卷筒附近安裝千分表，通過調整卷筒端部軸承座頂碼使卷筒中心線與減速器低速軸中心線對中，偏移不大于0.2一、曲折不大于0.2 mm;滿足要求后檢查端部軸承間隙左右是否相等，間隙值0.05 mm。

4.3 電機安裝定位

通過調整電機基座頂碼，使電動機輸出軸和減速器高速軸的中心線間偏移不大于0.2 mm、曲折不大于0.2mm，端面間隙10 mm。

4.4 制動器安裝定位

把制動器調整至制動輪中間位置，手動抱緊制動輪，按該位置粗定位制動器;定位好后松開制動器，檢查是否運行正常，再按照制動器設備技術要求調整剎車力矩和行程開關。

5 總結

起重機的回轉機構、變幅機構.起升機構是起重機正常運行的重要組成部分，以上機構設備定位調整方法很多，難點在于焊接變形的控制，需把焊接變形量控制在<1 mm范圍內(nèi)。總結MQ4040設備安裝過程中焊接變形的主要因素，有以下兩項：

（1）焊接間隙大：體現(xiàn)在面板強度不夠且面板不平整，定位好后如發(fā)現(xiàn)基座離空間隙很大，堆焊較多時焊接變形會比較厲害即使增加墊片變形量也難控制;

（2）焊接順序以及長度：設備基座焊接不能一次性焊接成型，需使用對角間斷焊接型式，每次長度約200 mm。

另外，在設備安裝精準定位時使用的中心定位線，需在整體吊裝合攏焊接后進行修正。如變幅平臺在立柱上，整個立柱需在轉臺上合攏焊接，此時原在臺架制作時做的中心線由于立柱的焊接變形會發(fā)生改變，設備定位前需提前考慮類似型式的焊接變形量，必要時進行修正。

總的來說，MQ4040門式起重機需要安裝的定位設備較多，且各設備調整重點不一樣，如對各流程不熟悉，會把控不住關鍵部位精度要求，導致設備運行效果不好。本文主要結合三臺同類型起重機安裝過程中發(fā)現(xiàn)的問題，把各設備安裝流程以及注意事項進行分析總結，為后續(xù)同類型設備安裝提供參考。

參考文獻

[1]董達善.港口起重機[M].上海：上海交通大學出版社，2014.

[2]中華人民共和國國家標準.CB/T 3811-2008起重機設計規(guī)范[s].北京：中國標準出版社，2008.