造船门式起重机的小车同步性能试验建议

张长利 高海生 张 勇

(广州市特种机电设备检测研究院，广东 510180)

造船门式起重机的小车同步性能试验建议

张长利 高海生 张 勇

(广州市特种机电设备检测研究院，广东 510180)

大型造船门式起重机上下小车运行的同步性很重要。GB/T27997—2011《造船门式起重机》标准中未规定试验工况。通过分析比较带载和空载两种试验工况，指出“空载工况”应为目前可行的试验工况。

造船门式起重机;小车运行;同步性;标准

在我国的船厂中，船坞侧配置的起重设备常见的是门座起重机。由于受到倾覆力矩的影响，门座式起重机在有效幅度内难以起吊大吨位重物。近十年来，随着船舶制造朝大型化方向的发展，造船门式起重机的需求急剧增长。与传统门座起重机相比，大型造船门式起重机对船体分段的安装和运输具有明显的优势，工作区域能覆盖整个船坞。通过上、下小车协作对大型分段进行平移、翻身，可有效地缩短制造周期，提高船坞的利用率。

1 同步性能

由于大分段自重和体积巨大，在制造过程中单靠单一小车不足以实现其平移或升降，因此在造船门式起重机的实际运行时多以抬吊为主。抬吊中各吊钩的升降和小车的平移都是由相对孤立的驱动机构完成，因此，在各机构协同抬吊时，机构的同步性尤为重要。

例如在抬吊中上下小车停在分段预定吊点垂直上方，固定分段后抬吊起升，此时钢丝绳垂直受到拉力。小车平移将分段转场装配，理论上双小车移动时速度相同，则间距不变，钢丝绳保持垂直，仅受到与起升时相同的、由分段自重产生的拉力。但是实际中由于运行阻力、传动精度等条件影响，两小车并非间距不变而是略有变化，如图1。那么钢丝绳所受到的拉力除了克服重力以外，还产生一个水平分力，如图2。该分力对小车运行和起升机构产生较大不确定影响，不利于机构的定位和零部件的固定。而钢丝绳上所受的力F1，也由 F1=P1，变为 F1=P1/cosα，增大了钢丝绳的受力，会缩短钢丝绳的使用寿命。因此，保持小车运行的同步在起重机运行中十分重要。

2 案例

图3是广东某造船企业新安装的一台造船门式起重机，按照GB/T27997—2011《造船门式起重机》(以下简称“新标准”)中相关同步要求，对该机小车运行同步性进行验证。

图1

图2

图3 造船门式起重机Figure 3 Shipbuilding gantry crane

新标准中5.9.3.2要求“上小车运行与下小车运行应设单动及联动选择，联动时应同步。在整个运行范围内，上下小车运行的同步偏差不应大于H/100(H为起重机轨面以上的起升高度)，但最大不超过500 mm”。在新标准6.4.1中列出了试验的参考方法，但是未注明试验工况下是否吊载。为完善检验方法，对小车同步的真实性进行研究，对该机进行了“带载和不带载”试验比对。

(1)带载工况:模拟该机抬吊最大起重量时小车运行同步情况。下小车单钩吊重320 t。上小车双钩分别吊重340 t，总重1 000 t。

表1 带载状态下的测量结果Table 1 M easuring results of loaded situation

带载状态下，由于载荷体积等原因，不能进行全程试验，选择向两个方向各运行一定长度。起步时，上下小车不在同一位置，而是受到两车安全距离影响，选择两车相距程序设定的安全距离之外进行运行试验。测量结果见表1。

(2)空载工况:上、下小车各钩吊有吊梁30 t，吊梁下均为空载。

空载状态下是向两个方向全程运行，起步时上下小车停在同一端。测量结果见表2。

表2 空载状态下的测量结果Table 2 M easuring results of idling situation

通过试验可以看出，带载状态下两车运行差距较大。主要是由于上下小车所吊载荷不同，小车运行驱动力不同，尤其在变速状态下，加减速度时由于惯性力不同会有明显差别。而空载状态下，同运行方向过程中差别较均匀，全程测试结果均在新标准许可的区间内。

(3)两种试验工况分析

两种试验工况各有特点，见表3。

表3 两种试验工况的特点Table 3 Various characteristics of two kinds of testing working condition

3 结论

造船门式起重机同步性能的优劣是抬吊过程的质量保证，对相关机构及零部件的使用寿命有较大影响，是造船门式起重机使用性能的重要衡量标准。通过对带载抬吊工况和空载运行工况下小车同步运行情况进行试验、比较、分析，认为GB/T27997—2011《造船门式起重机》中关于上下小车运行同步偏差的验收标准更适合于空载情况。

编辑 傅冬梅

Suggestion on Synchronism Test of Shipbuilding Gantry Crane Carrier

Zhang Changli，Gao Haisheng，Zhang Yong

Movement synchronism of both upper and lower carriers is important for heavy duty shipbuilding gantry crane.There is no the testingworking condition in GB/T27997—2011 criteria of Shipbuilding Gantry Crane.By analyzing and comparing two kinds of testing working conditions of loading and idling，itwas pointed out that idlingworking condition should be currently feasible testing working condition.

shipbuilding gantry crane;carriermovement;synchronism;criteria

TH213.5

A

2013—08—26