造船门式起重机起升同步试验

张长利 高海生 张 勇 广州市特种机电设备检测研究院

造船门式起重机起升同步试验

张长利 高海生 张 勇 广州市特种机电设备检测研究院

随着造船业大型化的发展，分段越来越大，越来越重，老式的门座式起重机由于受到倾覆力矩的限制，逐渐不能满足现代造船业的发展。造船门式起重机由于其起重量大，能靠上下小车完成分段翻身等优势，逐渐成为各大船厂发展的首选设备。

1 起升同步的重要性

造船门式起重机主要用于造船平台上大分段的吊装和对位。大分段由于体积巨大，往往需要多吊点起吊，因此，造船门式起重机常用工况为抬吊工况。

在实际抬吊工况中如果各吊钩起升速度不一致，那么会出现在地面挂钩时，三个吊钩同时垂直受力，但起吊过程中，由于速度不同产生重物倾斜如图1所示，两吊点距离减少，钢丝绳将偏离垂直位置，形成一定夹角，产生水平分力。此时，钢丝绳上张力也由原来的F1=G，变为F1=G/cosβ，如图2所示，无形中钢丝绳张力增加，不利于其耐久使用。另外如上小车两钩产生受力差，会对上小车产生倾翻影响，车轮与轨道产生横向摩擦；如上小车与下小车起升速度不同，那么会使上下小车抬吊时受力分布不均，增加单个小车起升机构的负荷，对起升机构产生不利影响，尤其对钢丝绳、卷筒轴、各轴承座影响巨大。诸如上诉情况都是不利于起重机正常、持久作业。因此，起升同步试验是必要的。

图1 速度不同产生重物倾斜

图2 张力变化

2 起升同步试验案例

国内某造船公司新安装一台超大型造船门式起重机，最大翻身起重量达到900t，最大抬吊起重量达到1000t，整机高度高达90m，各起升机构均采用单卷筒、双出绳结构，验证该机的起升同步性能，对该机日后的正常使用具有重大意义。

按照GB/T27997—2011《造船门式起重机》（以下简称“新标准”）中5.9.3.1“在整个起升范围内，上小车两吊钩起升的同步偏差不应大于200mm，下小车吊钩与上小车吊钩起升的同步偏差不应大于250mm。”按标准要求起升同步试验可在各钩吊绳子进行试验，也就是在空载情况下试验。现场由于安装后，各钩下已经安装有30t吊梁，拆卸较耗时间，考虑到对于上下小车的起吊能力而言，30t影响不大，而且各钩下均为同样重量，对试验影响不大，因此，不对吊梁进行拆卸。另外，现场使用全站仪，无需采用绳子做标记的方式进行测量，选择直接用全站仪测量高度的方法进行测量：实测数据见表1。

试验结论：上小车两个钩基本符合同步要求，而下小车与其他两钩同步差较大，不符合要求。

经过现场反复测试和专家的讨论，认为由于卷筒制造误差，理论直径和制造后的实际直径差别会成比例影响卷筒的周长。起升速度即是单位时间内钢丝绳的实际卷扬长度，与卷筒周长直接相关，而该机程序中的参数是按照设计值输入而不是实际值，所以会有一定速度差别。找到原因后经过测量与修正数据，重新试验，该机起升同步性达到要求。

表1 全站仪测量高度数据

3 结束语

通过试验数据检查起重机的起升同步性能，再结合电控程序和机构运行情况对数据进行分析，是解决起升不同步的问题的根本手段。电控程序中往往是按照设计的理论值进行计算，得出监控结论，判断是否需要自动对起升速度进行调节，已达到同步要求。然而，由于制造问题，会使传动部件的真实尺寸和性能与设计值有一定差别，因此，对电控程序设定值进行调整是解决起升不同步的一种常常让人忽略的方法。

2013－10－30）