淺談門座式起重機(jī)對重平衡梁及臂架系統(tǒng)的安裝工藝

馬定君

（武鋼綠色城市建設(shè)發(fā)展有限公司，湖北武漢430083）

0 引言

隨著我國船舶工業(yè)的快速發(fā)展，所建船舶的噸位也越來越大，船塢的主要配套設(shè)備——門座式起重機(jī)的需求增長迅速。門座式起重機(jī)總噸位一般達(dá)800～900 t，單件設(shè)備從十幾噸到136 t不等，外形尺寸最長達(dá)到約60 m，整個(gè)系統(tǒng)在安裝過程中需要保持在平衡狀態(tài)，在吊機(jī)資源有限的情況下，如何保持安裝過程中設(shè)備本身的平衡狀態(tài)很重要。本工程用400 t履帶吊作為主吊機(jī)，150 t履帶吊作為輔助吊機(jī)，吊機(jī)的起吊能力決定整個(gè)的安裝工藝只能是單件吊裝，也降低了安裝效率。

1 項(xiàng)目特點(diǎn)

中船九院設(shè)計(jì)的S4080K12型門座式起重機(jī)，對重平衡梁裝活動(dòng)配重部位為圓筒式，直徑為1 960 mm，活動(dòng)配重為直徑1 950 mm、厚300 mm的圓柱體，單塊活動(dòng)配重的重量約4.5 t，共需裝20塊配重。如何將20塊配重（共89 t）裝進(jìn)配重箱內(nèi)，以及在現(xiàn)有的吊機(jī)資源下對重平衡梁安裝到位后如何固定，臂架、象鼻梁、大拉桿如何吊裝等都成為棘手的問題。

2 吊裝方案分析

S4080K12型門座式起重機(jī)對重平衡梁重25.6 t，活動(dòng)配重89 t（20塊，每塊4.5 t），臂架重75 t（長58 800 mm×寬6 200 mm），象鼻梁重31 t（長40 730 mm×寬3 000 mm），大拉桿重14.5 t（長47 600 mm×寬7 00 mm），每個(gè)部件噸位都比較大，外形尺寸比較大，按照傳統(tǒng)的吊裝方法，將臂架、象鼻梁及大拉桿在地面組裝起來整體吊裝，既安全又高效。但考慮到400 t、150 t履帶吊的起重能力及現(xiàn)場無合適的工裝胎架，只能每個(gè)部件逐個(gè)單件吊裝到位。

2.1 對重平衡梁的吊裝及固定分析

先在地面給對重平衡梁裝13.5 t配重（先加3塊，單塊重4.5 t），吊裝時(shí)對重平衡梁的總重量為39.1 t，用400 t履帶吊吊裝，因配重箱寬度尺寸比上轉(zhuǎn)柱開檔尺寸大，所以對重平衡梁只能從上轉(zhuǎn)柱后方進(jìn)入。在吊裝對重平衡梁前將平衡梁支座在平臺(tái)上開線，燒碼板臨時(shí)定位，待對重平衡梁銷軸穿好后將支座焊接牢固。尾部用鋼絲繩固定在上轉(zhuǎn)柱后方，前端用鋼絲繩及葫蘆固定在轉(zhuǎn)盤上，如圖1所示。

400 t履帶吊垂直軌道站位吊裝，吊裝到位后穿好銷軸。在上轉(zhuǎn)柱后部設(shè)置兩個(gè)50 t吊耳，在對重平衡梁上設(shè)兩個(gè)50 t吊耳用鋼絲繩拉緊，前端也用兩組鋼絲繩拽緊。根據(jù)受力分析，在保證每組鋼絲繩承受15 t力的情況下，吊車的承重拉力為：

圖1 對重平衡梁吊裝到位后固定示意圖

此時(shí)吊車的承重拉力為5.3 t。在此狀態(tài)下用10 t手拉葫蘆收緊前端鋼絲繩，待吊車顯示吊重為0時(shí)松鉤。對重平衡梁固定好后穿好對重拉桿，此時(shí)對重平衡梁前端鋼絲繩受力為：

每組鋼絲繩受力為：

對重平衡梁固定好后，用150 t履帶吊將小拉桿安裝到位。

2.2 臂架吊裝分析

（1）吊機(jī)選擇：因臂架外形尺寸比較大，用一臺(tái)吊機(jī)起吊不好控制，且臂架吊裝到轉(zhuǎn)盤穿好銷軸后前端需提升到與水平面約成50°角位置，然后才能穿小拉桿和變幅機(jī)構(gòu)銷軸。所以選擇用400 t、150 t履帶吊抬吊，400 t抬臂架前端，150 t抬臂架后端。

（2）吊車站位及受力分析：吊車垂直軌道站位，150 t站在臂架后端左側(cè)，400 t站在臂架前端右側(cè)。起吊時(shí)臂架保持水平，根據(jù)重心及吊點(diǎn)計(jì)算150 t受力約為28 t，400 t履帶吊受力約為47 t。400 t履帶吊性能：84 m主臂，18 m作業(yè)半徑，起重能力101.9 t；150 t履帶吊性能：60.2 m主臂，16 m作業(yè)半徑，起吊能力35.1 t，滿足雙機(jī)抬吊要求（不超過額定載荷80%）。

（3）操作工序：保持水平起吊，待臂架水平起升到32 600 mm高度后端與轉(zhuǎn)盤穿好銷軸后150 t履帶松鉤，400 t履帶吊將臂架起升至安裝角度，穿好小拉桿和變幅機(jī)構(gòu)銷軸。

（4）系統(tǒng)平衡：對重平衡梁與臂架達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)活動(dòng)配重應(yīng)加注：

活動(dòng)配重還應(yīng)加注塊數(shù)=35.76 t-13.5 t=22.26 t（5塊）配重加注平衡后400 t履帶吊可以松鉤。

2.3 象鼻梁吊裝分析

（1）吊機(jī)選擇：因象鼻梁安裝角度與水平面成25°，安裝高度為72 m，考慮到安裝操作方便采用400 t和150 t履帶吊抬吊，400 t作為主吊機(jī)，150 t輔助抬吊控制安裝角度。

（2）吊車站位及受力分析：400 t履帶吊垂直軌道站位，作業(yè)半徑控制在17.5 m，150 t履帶吊平行軌道站位。根據(jù)重心及吊點(diǎn)位置，計(jì)算400 t受力約28 t，150 t履帶吊受力約3 t。

（3）操作工序：400 t與150 t履帶吊同時(shí)起吊，400 t將象鼻梁起升一定高度后通過150 t受力來調(diào)整角度，角度調(diào)整好后兩臺(tái)吊機(jī)同步起升到安裝位。穿好與臂架連接的銷軸后150 t履帶吊松鉤，400 t履帶吊不松鉤。

2.4 大拉桿吊裝分析

大拉桿重約14.5 t，吊裝高度約70 m，用150 t履帶吊吊裝大拉桿。

2.5 對重平衡梁及臂架系統(tǒng)平衡

大拉桿安裝完畢后，用150 t履帶吊裝剩余活動(dòng)配重，89 t活動(dòng)配重全部裝完后整個(gè)系統(tǒng)平衡，400 t可以松鉤，如圖2所示。

3 結(jié)論

（1）本次對重平衡梁及活動(dòng)配重的吊裝方案，克服了吊機(jī)資源不足的不利因素，降低了成本，保證了工期。

（2）單部件吊裝的方法打破了傳統(tǒng)整體吊裝模式，積累了大件吊裝的寶貴經(jīng)驗(yàn)，并形成了成熟的吊裝工藝。

圖2 臂架平衡系統(tǒng)

（3）單部件吊裝相對整體吊裝工序時(shí)間周期要長，需更合理安排各工序及吊裝作業(yè)。

綜上所述，門座式起重機(jī)的安裝在施工資源配置不足的狀況下，通過改變安裝工藝和吊裝方法，可以實(shí)現(xiàn)安全吊裝和施工成本的降低，為經(jīng)濟(jì)效益的提高提供了有力的保障和堅(jiān)實(shí)的技術(shù)后盾。