一、發(fā)展歷程

　　隨著我國船舶工業(yè)的快速發(fā)展，所建船舶的噸位也越來越大，各地船廠也大多由船臺造船的船塢造船發(fā)展，船塢的主要配套設(shè)備——大型造船廠門式起重機(jī)的需求也迅速增長。

　　我國自上世紀(jì)80年代起，逐步開展船塢加大型造船門式起重機(jī)造船的研究，這種造船型式最早始于大連造船新廠。鑒于當(dāng)時國內(nèi)的機(jī)械行業(yè)總體發(fā)展的水平不高，大連造船新廠從國外引進(jìn)了580t和900t大型造船式起重機(jī)各一臺，用于該廠的15萬噸和30萬噸的船塢，并取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

　　從上世紀(jì)90年代中期開始，我院開始自行研制開發(fā)大型造船門式起重機(jī)。渤海造船廠480t×122m和南通中遠(yuǎn)川崎300t×116m門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)建造，使我國在大型造船門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)建造領(lǐng)域內(nèi)逐步走上了自我發(fā)展的道路。2001年建成的滬東中華造船集團(tuán)600t×170m門式起重機(jī)，是我國當(dāng)進(jìn)自行設(shè)計(jì)建造的最大的造船門式起重機(jī)。

　　進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國的造船工業(yè)走了快速發(fā)展的軌道，各大主力船廠承接的船舶噸位從幾萬噸發(fā)展到十幾萬噸，年造船能力也普遍躍上百萬噸水平，造船模式也相繼從船臺造船轉(zhuǎn)向船塢造船，大型造船門式起重機(jī)的需求也大幅度增加。隨關(guān)中船長興、中船龍穴、青島海西灣、舟山金海灣、靖江新時代、太平洋集團(tuán)揚(yáng)州大洋等大型國營和民營造船基地的建設(shè)，大型造船門式起重機(jī)也進(jìn)入了一人大型集中建造的黃金時期，起重機(jī)的提升能力從600t上升到900t，跨度從170米增加到239米，已經(jīng)建成的和在建的大型造船門式起重機(jī)有幾十臺。

　　二、最新技術(shù)

　　我公司自從上世紀(jì)九十年代中期開始設(shè)計(jì)大型造船用龍門起重機(jī)以來，經(jīng)歷了仿制、改進(jìn)和自主研發(fā)三個階段。從造船門起重機(jī)的技術(shù)發(fā)展來看，主要體現(xiàn)的三個方面。

　　（1）總體結(jié)構(gòu)

　　在我們開展設(shè)計(jì)的前期，一般采用雙梁結(jié)構(gòu)為主，如南通中遠(yuǎn)川崎的300t×116m門式起重機(jī)和渤海船廠480t×122m門式起重機(jī)。隨著起重機(jī)跨度的增加，雙梁門式起重機(jī)主梁側(cè)向剛度的問題就越來越突出，引起上小車跑偏。所以大跨度的造船門式起重機(jī)一般采用單梁的結(jié)構(gòu)型式。

　　從2004年起，我們在造船用雙梁門式起重機(jī)上小車的車架結(jié)構(gòu)上地行了改進(jìn)，采用類似門架結(jié)構(gòu)的剛?cè)嵬刃问�，用一剛一柔的車架結(jié)構(gòu)解決了上小車跑偏的問題，并獲得了專利。

　　目前大型造船門式起重機(jī)的總體結(jié)構(gòu)基本上采用雙梁和單梁兩種形式，雙梁的跨度目前達(dá)到了208米，單梁的跨度更是達(dá)到了239米。這兩種形式各有優(yōu)缺點(diǎn)：雙梁維修方便，三鉤高度一致，主梁結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，但自重相對較重；單梁自重較輕，但下小車維修困難。兩種形式的造船門式起重機(jī)，一般根據(jù)用戶的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

　�。�2）機(jī)構(gòu)形式

　　大型造船門式起重機(jī)的機(jī)構(gòu)形式的改進(jìn)較大。由于這種形式的門式起重機(jī)，起升高度一般在八、九十米左右，單鉤的起升重量300t到500t。如何合理的配置起升絞車的形式，降低小車的重量，是設(shè)計(jì)所追求的主要目標(biāo)之一。由于起重量大，起升高度高，在前期設(shè)計(jì)的門式起重機(jī)，起升絞車一般采用雙卷筒形式。卷筒布置在上小車的兩側(cè)，鋼絲繩由卷筒直接下放至吊鉤滑輪組，由于部件重量和載荷重量均處于上小車的懸臂端，造成上小車自重較重。

　　目前我們在小車的起升機(jī)構(gòu)的布置形式上，一般采用單卷筒的起升絞車，運(yùn)用鏈條驅(qū)動的絞車排繩機(jī)構(gòu)，絞車布置在小車的中部，不僅減輕了絞車的自重，并利用絞車的重量平衡了部分起升載荷的重量，從而減輕了小車的自重。隨著我國機(jī)械行業(yè)整體制造水平的提升，硬齒面減速器代替了中硬齒面減速器，新型結(jié)構(gòu)的鋼絲繩代替了傳統(tǒng)的鋼絲強(qiáng)，也使得機(jī)構(gòu)的重量得到了進(jìn)一步的降低。新型小車的自重與傳統(tǒng)小車的自重相比大約可減輕重量1/3左右。

　　（3）電氣控制

　　大型造船門式起重機(jī)的電氣控制系統(tǒng)，對各機(jī)構(gòu)的速度控制、安全保護(hù)一般要求都較高。最初一般采用直流調(diào)速系統(tǒng)，而隨著變頻控制技術(shù)的日趨完善，目前大都采用交流變頻控制系統(tǒng)，降低了投資成本，提高了控制的可靠性，方便了日常的維修保養(yǎng)。

　　大型造船門式起重機(jī)對上下小車的起升、行走，大車剛性腿側(cè)和柔性腿側(cè)的行走機(jī)構(gòu)、以及兩機(jī)聯(lián)吊時的的同步要求一般較高。目前在起升結(jié)構(gòu)的同步上，采用絕對值編碼器進(jìn)行檢測和控制，行走機(jī)構(gòu)（包括上下小車和大車的剛?cè)嵝酝龋┥�，采用加裝在檢測輪上的絕對值編碼器進(jìn)行行走距離的檢測的控制，對于大車行走機(jī)構(gòu)，增加地面感應(yīng)開關(guān)對編碼器可能出現(xiàn)的誤差進(jìn)行校正，同時在柔性鉸處安裝超差限位開關(guān)，以防止出現(xiàn)的極端情況。大型造船門式起重機(jī)的裝機(jī)容量較大，大都在2~4千千瓦左右，所以對于節(jié)能的要求也是設(shè)計(jì)需要考慮的因素之一。目前的節(jié)能設(shè)計(jì)一般采用AFE（IGPT）公共直流母線，能量再生反饋的傳動系統(tǒng)，在實(shí)際運(yùn)行中可以節(jié)省大量的能源（大約可節(jié)省20~50%）。

　　大型造船門式起重機(jī)的安全保護(hù)，較一般的起重機(jī)顯得更為突出。除常規(guī)的安全保護(hù)功能外，在這種起重機(jī)上我們還加裝了工業(yè)視頻系統(tǒng)、激光防撞系統(tǒng)、起重機(jī)管理系統(tǒng)等。

　　為了及時了解設(shè)備的使用情況，設(shè)備發(fā)生故障時，能及時分析故障的原因和指導(dǎo)維修工作，在某些起重機(jī)上我們還增加了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用因特網(wǎng)能及時了解設(shè)備的使用情況、指導(dǎo)故障的處理。

　　三、發(fā)展趨勢

　　隨著造船工業(yè)的發(fā)展，1萬標(biāo)準(zhǔn)箱以上的大型集裝箱船舶和大型液化氣船舶建造需求也越來越多。為了縮短船舶的建造周期，大量的舾裝工作在分段總組前完成，使得分段總組的重量和尺度也越來越重和越來越大，所以客戶要求造船門式起重機(jī)的跨度越來越大，提升重量也越來越重。

　　隨著管理現(xiàn)代化的要求，這類起重機(jī)的管理系統(tǒng)與車間、廠級管理系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，也將提上議事日程。目前我們在設(shè)計(jì)時，一般預(yù)留了用于通訊聯(lián)網(wǎng)的光纜接口裝置，但目前尚無一家投入使用。相信在不久的將來，這一管理系統(tǒng)將會逐步實(shí)現(xiàn)。

　　由于這類起重機(jī)工作的特殊性，吊車司機(jī)和地面指揮人員很難全面顧及到被吊物品的周圍。為避免出現(xiàn)機(jī)毀人亡的嚴(yán)重事故，更完善的安全防護(hù)措施，將被用于這類起重機(jī)上。

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