萬(wàn)噸級(jí)可移動(dòng)式門式起重機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種萬(wàn)噸級(jí)可移動(dòng)式門式起重機(jī)，用于超重型海工裝備的起重吊裝。
【背景技術(shù)】
[0002]海洋鉆井平臺(tái)有上萬(wàn)噸，目前是在船塢里建造。限于船廠船塢所用的龍門起重機(jī)起吊能力的限制，船廠通常將海洋鉆井平臺(tái)或其大型構(gòu)件分解成一個(gè)個(gè)小的模塊先在車間進(jìn)行建造，建好后的模塊再運(yùn)到船塢里進(jìn)行組裝，即其采用搭積木的方式一部分一部分堆積而成。該建造方式的缺點(diǎn)為:1)船塢對(duì)船廠來(lái)說(shuō)是最重要的生產(chǎn)資源，長(zhǎng)時(shí)間占用船塢，影響船廠對(duì)造船合同的承接；2)海洋鉆井平臺(tái)建造周期長(zhǎng)，施工效率低。
[0003]為解決上述問題，行業(yè)內(nèi)曾有人大膽提出“海洋平臺(tái)地面建造”的新模式，這種模式完全不占用船塢資源，整個(gè)建造過程全部在地面完成，且建造周期明顯縮短，成本大幅降低，為船廠和船東帶來(lái)可觀的效益。
[0004]船廠現(xiàn)使用的龍門起重機(jī)雖然有近千噸的起重能力，但還不足以吊起重量達(dá)數(shù)萬(wàn)噸的海洋平臺(tái)。即使其他領(lǐng)域有固定式起重機(jī)具有萬(wàn)噸的起重能力，可以完成萬(wàn)噸重構(gòu)件的提升作業(yè)，但是該起重機(jī)沒有配備移動(dòng)系統(tǒng)，只能是在一個(gè)固定的位置上起吊重物，不能夠吊起重物進(jìn)行空間位置移動(dòng)，也就是它說(shuō)需要借助其它裝備(如半潛駁船和拖船)，才能完成海洋平臺(tái)的下水作業(yè)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)重物的移動(dòng)，這種起重機(jī)需要配套其它的設(shè)備來(lái)彌補(bǔ)其不能移動(dòng)的不足，因此增加了作業(yè)的成本。因此，如何實(shí)施“海洋平臺(tái)地面建造”，仍然是較大技術(shù)難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型在破解上述“海洋平臺(tái)地面建造”的實(shí)施難題，克服現(xiàn)有龍門起重機(jī)起升能力不足，以及固定式起重機(jī)起吊能力足夠但不能移動(dòng)的缺陷。
[0006]為此，本實(shí)用新型提供了一種萬(wàn)噸級(jí)可移動(dòng)式門式起重機(jī)，主要由提升系統(tǒng)、移動(dòng)系統(tǒng)、前后對(duì)稱的一對(duì)主梁以及兩對(duì)支撐腿組成，其特征在于:上述主梁為拱式外形，包括拱梁、下弦梁、上弦梁、吊桿、連桿；拱梁和下弦梁、上弦梁采用箱梁結(jié)構(gòu)，內(nèi)部配置縱向筋肋和橫向隔板；上述連桿將上弦梁、下弦梁、拱梁連接成整體桁架結(jié)構(gòu)；吊桿豎直繃勁連接在上弦梁、下弦梁之間；
[0007]上述支撐腿由一對(duì)剛性支撐腿和一對(duì)柔性支撐腿組成，均采用上小、下大、左右對(duì)稱的梯形桁架結(jié)構(gòu)；前述剛性支撐腿剛性連接在前述主梁下方一端，柔性支撐腿柔性連接在前述主梁下方另一端；剛性支撐腿和柔性支撐腿關(guān)于所連接的主梁中心線對(duì)稱布置，主梁與剛性支撐腿和柔性支撐腿組成前后、左右總體對(duì)稱結(jié)構(gòu)；
[0008]上述移動(dòng)系統(tǒng)控制上述支撐腿的位置變化，并視被吊重物的尺寸調(diào)節(jié)上述兩主梁之間的距離。
[0009]在本實(shí)用新型中，承重主體采用桁架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由拱式主梁、剛性支撐腿、柔性支撐腿等部份組成。主梁采用拱式外形的“剛性梁柔性拱”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)多用于橋梁結(jié)構(gòu)中；支撐腿采用上小下大左右對(duì)稱的梯形桁架結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)具有較好承載穩(wěn)定性，并且空間利用率較高，便于內(nèi)部設(shè)備安裝。
[0010]桁架結(jié)構(gòu)拱式外形多用于橋梁結(jié)構(gòu)中，在起重機(jī)領(lǐng)域很少用到，尤其在大型起重機(jī)上更是少見。桁架結(jié)構(gòu)拱式外形的主梁與傳統(tǒng)的箱體結(jié)構(gòu)主梁比較，最明顯的優(yōu)點(diǎn)是在承載截面面積相同的情況下承載能力大很多，因此可大幅度減少起重機(jī)鋼結(jié)構(gòu)重量，降低制造成本。
[0011]桁架結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)風(fēng)阻較小，也就是說(shuō)與箱體結(jié)構(gòu)比較桁架結(jié)構(gòu)承受的風(fēng)負(fù)荷較小，風(fēng)載荷小可保證起重機(jī)具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力，因此也降低了起重機(jī)防風(fēng)裝置的配置成本。
[0012]優(yōu)選的本實(shí)用新型中移動(dòng)系統(tǒng)包括支撐單元、驅(qū)動(dòng)單元和液壓均衡單元，其特征在于:
[0013]所述支撐單元由M個(gè)支撐裝置組成，M為自然數(shù)，所述支撐裝置包括滾輪車組和支撐機(jī)構(gòu)，所述支撐機(jī)構(gòu)安裝在所述滾輪車組上方，所述支撐機(jī)構(gòu)承受起重機(jī)的載荷，所述滾輪車組帶動(dòng)所述支撐機(jī)構(gòu)移動(dòng)；
[0014]所述驅(qū)動(dòng)單元由N個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置組成，N為自然數(shù)，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與支撐腿的下橫梁固定連接機(jī)架機(jī)構(gòu)、與所述機(jī)架機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、與支撐腿的下橫梁固定連接的懸掛液缸和與所述機(jī)架機(jī)構(gòu)固定連接的支撐輪，所述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)所述支撐單元移動(dòng)，所述支撐輪數(shù)量為4個(gè)，分別安裝在每個(gè)所述驅(qū)動(dòng)裝置的四個(gè)角上與軌道接觸；
[0015]所述液壓均衡單元包括支撐單元控制油路和驅(qū)動(dòng)單元控制油路，所述液壓均衡單元通過油路控制所述支撐單元和所述驅(qū)動(dòng)單元保持整個(gè)起重器移動(dòng)過程中的穩(wěn)定。
[0016]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述支撐機(jī)構(gòu)包括與支撐腿的下橫梁固定連接的油缸支座、與所述油缸支座固定連接的支撐油缸、與所述支撐油缸固定連接的支頂座、與所述支頂座鉸接的球形絞座、與球形絞座固定連接的支撐箱體、減磨板及定位銷，所述定位銷穿過所述減磨板的中心對(duì)所述支撐箱體和所述滾輪車組進(jìn)行定位并將所述減磨板固定在所述支撐箱體和所述滾輪車組之間，起重機(jī)的載荷通過所述油缸支座作用在所述支撐油缸頂部，再通過所述支撐油缸內(nèi)部的液壓油將載荷傳遞到連接所述支撐油缸底部的所述支頂座上，通過所述支頂座再傳遞到所述球形絞座上，最后作用在所述滾輪車組上，所述球形絞座與所述支頂座組成球形絞支撐，當(dāng)軌道基礎(chǔ)不平整或者起重機(jī)支腿結(jié)構(gòu)受載變形時(shí)，球形絞支撐能及時(shí)調(diào)整支撐油缸與所述滾輪車組的受力角度，確保所述滾輪車組與軌道間的接觸力為垂直正壓力且均勻分布，為了避免所述支撐油缸受到橫向力，本實(shí)用新型技術(shù)方案將所述支撐油缸設(shè)置在所述支頂座和所述油缸支座形成的空腔內(nèi)部，當(dāng)起重機(jī)移動(dòng)時(shí)，所述滾輪車組與軌道間產(chǎn)生的橫向阻力可加注在所述支撐油缸上，而是通過所述支頂座和所述油缸支座直接傳遞到下橫梁上，所述減磨板安裝在所述支撐箱體與所述滾輪車組的滾輪架之間，所述定位銷穿過減磨板分別伸入所述支撐箱體和所述滾輪架內(nèi)進(jìn)行定位，所述減磨板的摩擦系數(shù)比較小，當(dāng)所述滾輪車組受橫向力作用時(shí)可繞定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)所述滾輪車組不沿著軌道方向移動(dòng)時(shí)，軌道會(huì)對(duì)滾輪車組產(chǎn)生糾偏作用力，因?yàn)闈L輪車組可以繞定位銷轉(zhuǎn)動(dòng)，故軌道側(cè)面對(duì)所述滾輪車的糾偏作用力大幅減小。
[0017]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述滾輪車組的數(shù)量為2個(gè)，所述滾輪車組包括滾輪、滾輪架和側(cè)輪，所述滾輪安裝在所述滾輪架內(nèi)，所述側(cè)輪固定在所述滾輪架外側(cè)，所述側(cè)輪中心軸線與所述滾輪中心軸線垂直，所述側(cè)輪與軌道側(cè)面產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，由于用滾動(dòng)摩擦代替了滑動(dòng)摩擦，因而減小了軌道側(cè)面的摩擦阻力。
[0018]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述機(jī)架機(jī)構(gòu)包括與支撐腿的下橫梁固定連接的傳力支架、與所述傳力支架滑動(dòng)連接的機(jī)架、穿過所述機(jī)架并與所述機(jī)架活動(dòng)連接的傳力軸、套裝在所述傳力軸兩端與所述傳力軸活動(dòng)連接的滑塊，所述傳力支架下端開設(shè)有滑道，所述滑塊可以在所述滑道內(nèi)上下滑動(dòng)，所述傳力軸與所述滑塊中心軸同軸，所述傳力軸可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述機(jī)架通過所述傳力支架、傳力軸和滑塊與下橫梁連接，實(shí)現(xiàn)力的傳遞。
[0019]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包含兩個(gè)所述懸掛液缸，兩個(gè)所述懸掛液缸的上端與起重機(jī)的下橫梁連接，兩個(gè)所述懸掛液缸的下端與所述機(jī)架連接，兩個(gè)所述懸掛液缸的中心線垂直于地面并與所述傳力軸的中心線等距。
[0020]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與動(dòng)力端連接的輸入齒輪軸、與所述輸入齒輪軸進(jìn)行固定連接的輸入齒輪、與所述輸入齒輪進(jìn)行嚙合的過渡齒輪、與所述過渡齒輪進(jìn)行固定連接的過渡齒輪軸及與所述過渡齒輪進(jìn)行嚙合的齒條，所述輸入齒輪軸和過渡齒輪軸均與所述機(jī)架進(jìn)行連接，所述懸掛液缸向下的力通過所述機(jī)架和所述過渡齒輪軸傳遞給所述過渡齒輪，以平衡所述齒條對(duì)所述過渡齒輪產(chǎn)生的垂直向上的反作用力，確保所述過渡齒輪與所述齒條的嚙合不發(fā)生分離，保證所述過渡齒輪和所述齒條的中心距在要求的范圍內(nèi)。
[0021]所述驅(qū)動(dòng)裝置通過動(dòng)力端傳輸動(dòng)力至所述輸入齒輪軸，所述輸入齒輪軸帶動(dòng)所述輸入齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述輸入齒輪與所述過渡齒輪進(jìn)行嚙合，所述過渡齒輪又與所述齒條進(jìn)行嚙合，故所述輸入齒輪通過所述過渡齒輪將動(dòng)力傳遞給了所述齒條，所述齒條固定在地基軌道上，所述驅(qū)動(dòng)裝置為整個(gè)起重機(jī)的移動(dòng)提供驅(qū)動(dòng)力，由于所述機(jī)架與下橫梁不是直接進(jìn)行連接，而是通過所述滑塊、傳力軸與所述傳力支架進(jìn)行滑動(dòng)連接，而所述傳