造船門式起重機起升同步試驗

張長利 高海生 張 勇 廣州市特種機電設(shè)備檢測研究院

造船門式起重機起升同步試驗

張長利 高海生 張 勇 廣州市特種機電設(shè)備檢測研究院

隨著造船業(yè)大型化的發(fā)展，分段越來越大，越來越重，老式的門座式起重機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。造船門式起重機由于其起重量大，能靠上下小車完成分段翻身等優(yōu)勢，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

造船門式起重機主要用于造船平臺上大分段的吊裝和對位。大分段由于體積巨大，往往需要多吊點起吊，因此，造船門式起重機常用工況為抬吊工況。

在實際抬吊工況中如果各吊鉤起升速度不一致，那么會出現(xiàn)在地面掛鉤時，三個吊鉤同時垂直受力，但起吊過程中，由于速度不同產(chǎn)生重物傾斜如圖1所示，兩吊點距離減少，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，鋼絲繩上張力也由原來的F1=G，變?yōu)镕1=G/cosβ，如圖2所示，無形中鋼絲繩張力增加，不利于其耐久使用。另外如上小車兩鉤產(chǎn)生受力差，會對上小車產(chǎn)生傾翻影響，車輪與軌道產(chǎn)生橫向摩擦；如上小車與下小車起升速度不同，那么會使上下小車抬吊時受力分布不均，增加單個小車起升機構(gòu)的負荷，對起升機構(gòu)產(chǎn)生不利影響，尤其對鋼絲繩、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正常、持久作業(yè)。因此，起升同步試驗是必要的。

圖1 速度不同產(chǎn)生重物傾斜

圖2 張力變化

2 起升同步試驗案例

國內(nèi)某造船公司新安裝一臺超大型造船門式起重機，最大翻身起重量達到900t，最大抬吊起重量達到1000t，整機高度高達90m，各起升機構(gòu)均采用單卷筒、雙出繩結(jié)構(gòu)，驗證該機的起升同步性能，對該機日后的正常使用具有重大意義。

按照GB/T27997—2011《造船門式起重機》（以下簡稱“新標準”）中5.9.3.1“在整個起升范圍內(nèi)，上小車兩吊鉤起升的同步偏差不應(yīng)大于200mm，下小車吊鉤與上小車吊鉤起升的同步偏差不應(yīng)大于250mm。”按標準要求起升同步試驗可在各鉤吊繩子進行試驗，也就是在空載情況下試驗。現(xiàn)場由于安裝后，各鉤下已經(jīng)安裝有30t吊梁，拆卸較耗時間，考慮到對于上下小車的起吊能力而言，30t影響不大，而且各鉤下均為同樣重量，對試驗影響不大，因此，不對吊梁進行拆卸。另外，現(xiàn)場使用全站儀，無需采用繩子做標記的方式進行測量，選擇直接用全站儀測量高度的方法進行測量：實測數(shù)據(jù)見表1。

試驗結(jié)論：上小車兩個鉤基本符合同步要求，而下小車與其他兩鉤同步差較大，不符合要求。

經(jīng)過現(xiàn)場反復(fù)測試和專家的討論，認為由于卷筒制造誤差，理論直徑和制造后的實際直徑差別會成比例影響卷筒的周長。起升速度即是單位時間內(nèi)鋼絲繩的實際卷揚長度，與卷筒周長直接相關(guān)，而該機程序中的參數(shù)是按照設(shè)計值輸入而不是實際值，所以會有一定速度差別。找到原因后經(jīng)過測量與修正數(shù)據(jù)，重新試驗，該機起升同步性達到要求。

表1 全站儀測量高度數(shù)據(jù)

3 結(jié)束語

通過試驗數(shù)據(jù)檢查起重機的起升同步性能，再結(jié)合電控程序和機構(gòu)運行情況對數(shù)據(jù)進行分析，是解決起升不同步的問題的根本手段。電控程序中往往是按照設(shè)計的理論值進行計算，得出監(jiān)控結(jié)論，判斷是否需要自動對起升速度進行調(diào)節(jié)，已達到同步要求。然而，由于制造問題，會使傳動部件的真實尺寸和性能與設(shè)計值有一定差別，因此，對電控程序設(shè)定值進行調(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）