浅谈门座式起重机对重平衡梁及臂架系统的安装工艺

马定君

（武钢绿色城市建设发展有限公司，湖北武汉430083）

0 引言

随着我国船舶工业的快速发展，所建船舶的吨位也越来越大，船坞的主要配套设备——门座式起重机的需求增长迅速。门座式起重机总吨位一般达800～900 t，单件设备从十几吨到136 t不等，外形尺寸最长达到约60 m，整个系统在安装过程中需要保持在平衡状态，在吊机资源有限的情况下，如何保持安装过程中设备本身的平衡状态很重要。本工程用400 t履带吊作为主吊机，150 t履带吊作为辅助吊机，吊机的起吊能力决定整个的安装工艺只能是单件吊装，也降低了安装效率。

1 项目特点

中船九院设计的S4080K12型门座式起重机，对重平衡梁装活动配重部位为圆筒式，直径为1 960 mm，活动配重为直径1 950 mm、厚300 mm的圆柱体，单块活动配重的重量约4.5 t，共需装20块配重。如何将20块配重（共89 t）装进配重箱内，以及在现有的吊机资源下对重平衡梁安装到位后如何固定，臂架、象鼻梁、大拉杆如何吊装等都成为棘手的问题。

2 吊装方案分析

S4080K12型门座式起重机对重平衡梁重25.6 t，活动配重89 t（20块，每块4.5 t），臂架重75 t（长58 800 mm×宽6 200 mm），象鼻梁重31 t（长40 730 mm×宽3 000 mm），大拉杆重14.5 t（长47 600 mm×宽7 00 mm），每个部件吨位都比较大，外形尺寸比较大，按照传统的吊装方法，将臂架、象鼻梁及大拉杆在地面组装起来整体吊装，既安全又高效。但考虑到400 t、150 t履带吊的起重能力及现场无合适的工装胎架，只能每个部件逐个单件吊装到位。

2.1 对重平衡梁的吊装及固定分析

先在地面给对重平衡梁装13.5 t配重（先加3块，单块重4.5 t），吊装时对重平衡梁的总重量为39.1 t，用400 t履带吊吊装，因配重箱宽度尺寸比上转柱开档尺寸大，所以对重平衡梁只能从上转柱后方进入。在吊装对重平衡梁前将平衡梁支座在平台上开线，烧码板临时定位，待对重平衡梁销轴穿好后将支座焊接牢固。尾部用钢丝绳固定在上转柱后方，前端用钢丝绳及葫芦固定在转盘上，如图1所示。

400 t履带吊垂直轨道站位吊装，吊装到位后穿好销轴。在上转柱后部设置两个50 t吊耳，在对重平衡梁上设两个50 t吊耳用钢丝绳拉紧，前端也用两组钢丝绳拽紧。根据受力分析，在保证每组钢丝绳承受15 t力的情况下，吊车的承重拉力为：

图1 对重平衡梁吊装到位后固定示意图

此时吊车的承重拉力为5.3 t。在此状态下用10 t手拉葫芦收紧前端钢丝绳，待吊车显示吊重为0时松钩。对重平衡梁固定好后穿好对重拉杆，此时对重平衡梁前端钢丝绳受力为：

每组钢丝绳受力为：

对重平衡梁固定好后，用150 t履带吊将小拉杆安装到位。

2.2 臂架吊装分析

（1）吊机选择：因臂架外形尺寸比较大，用一台吊机起吊不好控制，且臂架吊装到转盘穿好销轴后前端需提升到与水平面约成50°角位置，然后才能穿小拉杆和变幅机构销轴。所以选择用400 t、150 t履带吊抬吊，400 t抬臂架前端，150 t抬臂架后端。

（2）吊车站位及受力分析：吊车垂直轨道站位，150 t站在臂架后端左侧，400 t站在臂架前端右侧。起吊时臂架保持水平，根据重心及吊点计算150 t受力约为28 t，400 t履带吊受力约为47 t。400 t履带吊性能：84 m主臂，18 m作业半径，起重能力101.9 t；150 t履带吊性能：60.2 m主臂，16 m作业半径，起吊能力35.1 t，满足双机抬吊要求（不超过额定载荷80%）。

（3）操作工序：保持水平起吊，待臂架水平起升到32 600 mm高度后端与转盘穿好销轴后150 t履带松钩，400 t履带吊将臂架起升至安装角度，穿好小拉杆和变幅机构销轴。

（4）系统平衡：对重平衡梁与臂架达到平衡状态，此时活动配重应加注：

活动配重还应加注块数=35.76 t-13.5 t=22.26 t（5块）配重加注平衡后400 t履带吊可以松钩。

2.3 象鼻梁吊装分析

（1）吊机选择：因象鼻梁安装角度与水平面成25°，安装高度为72 m，考虑到安装操作方便采用400 t和150 t履带吊抬吊，400 t作为主吊机，150 t辅助抬吊控制安装角度。

（2）吊车站位及受力分析：400 t履带吊垂直轨道站位，作业半径控制在17.5 m，150 t履带吊平行轨道站位。根据重心及吊点位置，计算400 t受力约28 t，150 t履带吊受力约3 t。

（3）操作工序：400 t与150 t履带吊同时起吊，400 t将象鼻梁起升一定高度后通过150 t受力来调整角度，角度调整好后两台吊机同步起升到安装位。穿好与臂架连接的销轴后150 t履带吊松钩，400 t履带吊不松钩。

2.4 大拉杆吊装分析

大拉杆重约14.5 t，吊装高度约70 m，用150 t履带吊吊装大拉杆。

2.5 对重平衡梁及臂架系统平衡

大拉杆安装完毕后，用150 t履带吊装剩余活动配重，89 t活动配重全部装完后整个系统平衡，400 t可以松钩，如图2所示。

3 结论

（1）本次对重平衡梁及活动配重的吊装方案，克服了吊机资源不足的不利因素，降低了成本，保证了工期。

（2）单部件吊装的方法打破了传统整体吊装模式，积累了大件吊装的宝贵经验，并形成了成熟的吊装工艺。

图2 臂架平衡系统

（3）单部件吊装相对整体吊装工序时间周期要长，需更合理安排各工序及吊装作业。

综上所述，门座式起重机的安装在施工资源配置不足的状况下，通过改变安装工艺和吊装方法，可以实现安全吊装和施工成本的降低，为经济效益的提高提供了有力的保障和坚实的技术后盾。