内河 500t浮式起重机设计浅析

2010-09-06高迎旭

黑龙江交通科技 2010年9期

高迎旭

(黑龙江和松辽水系航运规划办公室)

1 引言

重大装备制造业是黑龙江省工业的支柱产业之一。我省设计生产的 600MW级超临界火电机组、五轴联运重型数控车床、超大型数控立、卧车等,均是国内外领先产品。这些产品科技含量高、设备集成度强、外形大、重量重。采取陆路运输对轨道或路面破坏极为严重,巨大的外形难以通过桥梁、涵洞以及收费站等。面对目前设备外运困难,厂家即将南迁的困境,江海联运是我省重型装备外运的一条新途径,目前黑龙江水系内起重船舶最大起重能力为 16t,不能满足重大装备的吊装和换装,为此交通部水运科学研究院设计的500t内河浮式起重机“龙海号”成为我省江海联运的重要装备,“龙海号”自2008年试航以来已完成 10余次的吊装和换装任务,500t浮式起重机投入使用具有重要的社会效益和经济效益。

2 500t浮式起重机的关键技术

2.1 浅吃水、低净空通过能力

通常起重量达 500t的浮式起重机其空载航行吃水2.5m,满载吊重吃水 4.5m。因受松花江航道条件限制,“龙海号”500t浮式起重机航行吃水仅为 1.25m,满载吊重吃水 2.7m,比常规尺度的同规模浮式起重机吃水大大减小,船舶性能和尺度适合于黑龙江水系通航条件。且受松花江大顶子山航运枢纽通航船闸宽度 28m和通航净空制约,黑龙江 500t浮式起重机型宽不能大于 26m。并首次实现内河 500t浮式起重机航行时起重机主臂架自行放倒,全设备及结构至水面高度不超过10m。

表 1 已建浮式起重机吃水

2.2 卷扬机构形式创新

由于人字架结构高度较小,受绕绳系统钢丝绳偏角要求的限制,本起重机各卷扬机构卷筒装置采用了一种特殊的大直径、小长度、多层卷绕的双联结构形式。

2.3 控制技术先进

在内河大型服饰起重机上首次采用PLC集中控制和变频技术,实现了对起重机电气的综合监控,提高了起重机的安全和使用性能。

3 500t浮式起重机主要技术参数及总体布置

3.1 船舶主要技术参数

表2 船舶技术参数

3.2 起重机主要技术参数

整机工作级别：A4。

主钩：

额定起重量：双钩 500t,

单钩300t;

工作幅度范围：7.5～20m;

起升高度：甲板面上 25m;

下降深度：甲板面下 5m;

起升速度：1.4m/min。

副钩：

额定起重量：100t;

起升速度：5m/min;

工作范围变幅时间：28min;

臂架全程俯仰时间：62min。

起重机质量：476t。

3.3 起重机主要机构技术参数

(1)主起升机构。

电动机：型号 YZP315S-4,

功率：132kW,

转速：1485r/min;

减速器：型号 TE1240-280-IIR,

速比280;

高速轴制动器：型号 YWZ5-400/125,

制动力矩 1000～2000Nm,

制动轮直径 Φ400mm;

低速轴制动器：型号 SB250-2150×30,

制动力矩 1500Nm,

制动盘直径Φ2150mm;

卷筒槽底直径：Φ1500mm。

主起升钢丝绳采用线接触光面钢丝绳,其规格为

NAT6×31SW+FC1770ZS934594GB8918;

主起升卷筒卷绕层数：9;

主起升钢丝绳倍率：18。

(2)副起升机构。

电动机：型号 YZP225M-6,

功率37kW,

转速982r/min;

减速器：型号 TE995-280-IIR,

速比280;

高速轴制动器：型号 YWZ5-250/50,

制动力矩 250～500Nm,

制动轮直径 Φ250m;

低速轴制动器：型号 SB100-2000×30,

制动力矩 1000Nm,

制动盘直径 Φ2000mm;

卷筒槽底直径：Φ1500mm。

副起升钢丝绳采用线接触光面钢丝绳,其规格为

NAT6×31SW+FC1770ZS457291GB8918;

副起升卷筒卷绕层数：5;

副起升钢丝绳倍率：12。

(3)变幅机构。

电动机：型号 YZP315S-4,

功率132kW,

转速1485r/min;

减速器：型号 TE1110-180-IIR,

速比180;

高速轴制动器：型号 YWZ5-400/80,

制动力矩 600～1250Nm,

制动轮直径 Φ400m;

低速轴制动器：型号 SB250-2150×30,

制动力矩 1500Nm,

制动盘直径 Φ2150mm。

卷筒槽底直径：Φ1500mm。

变幅钢丝绳采用线接触光面钢丝绳,其规格为

NAT6×31SW+FC1770ZS934594GB8918;

变幅卷筒卷绕层数：6;

变幅钢丝绳倍率：16。

3.4 黑龙江 500t浮式起重机总体布置

黑龙江 500t浮式起重机主要由主起升机构、副起升机构、变幅机构、钢丝绳缠绕系统、臂架结构、人字架结构、电控系统、起重机船舶等部件组成。设主吊钩 2套,副吊钩 1套。

黑龙江 500t浮式起重机为非回转式结构,臂架结构通过下部铰支承联接在船舶甲板前部,通过钢丝绳牵引作起伏运动以改变工作幅度。人字架结构联接在船舶甲板中后部,呈人字形布置。主起升卷扬机构、副起升卷扬机构、变幅卷扬机构布置在人字架结构下的船舶甲板上。主起升和副起升钢丝绳缠绕系统滑轮中设超负荷限制器。主起升、副起升、变幅机构均设极限位置限位开关装置。500t浮式起重机采用全变频驱动,PLC控制,电控系统设置在专门的舱室内。