Hao Jianguang
【摘 要】对履带起重机和环轨臂架起重机的特点进行了分析和比较,环轨臂架起重机具有稳定性好、抗风能力强、操作简单、制造成本低的优点.
【期刊名称】《中国重型装备》
【年(卷),期】2019(000)001
【总页数】3页(P1-3)
【关键词】环轨臂架;起重机;性能参数
【作 者】Hao Jianguang
【作者单位】
【正文语种】中 文
【中图分类】TH213.1
减少自然因素影响、降低制造运输成本是企业的追求。模块化设计、制造技术使他成为现实。以模块方式在工厂组装、以成品形式运到工地，在保证产品质量前提下，达到节约时间、资金的目的，也避免了因大风、天气等不利因素延误设备制造及室外安装任务的情况。石油、化工、核电设备模块化、大型化使单个吊装件的重量和高度越来越大，石化反应器分馏塔如惠州炼化二期的丙烯精馏塔直径为8.8 m，高120.35 m，吊装重量为2550.6 t，采用3600 t液压顶升装置主吊，750 t履带吊溜尾递送完成安装。在第三代核电AP1000工程中，三门核电使用美国Lampson公司的TRANSI-LIFT LTL-2600B型2600 t大型履带起重机做主吊，极限起重力矩为804.5 MN·m；海阳核电使用德国特雷克斯德马格的CC8800-1 TWIN型3200 t双臂履带起重机做主吊，极限起重力矩为439 MN·m。这两部大型履带起重机均能够完成AP1000核电所有大件的吊装工作，是目前国内所用的最大规格的吊装设备。前后履带车结构是大型履带起重机常用的结构；前车采用箱型结构转台，将主起升、主变幅卷扬置于转台内，采用回转支承加环轨的回转方式，后车为超起配重履带车，中间用连杆相连，通过后车行走、前车协调实现同步回转。前车转台受主变幅力和起升绳力，转台尾部与超起配重履带车之间用连接梁连接，连接刚度小，转台尾部受弯矩大，受转台 宽度尺寸限制，各机构布置紧凑、维修保养空间小。前后车配合操作，回转同步性差、平稳性、侧向抗倾覆稳定性差、操作难度大、接地比压大等，这些都是履带起重机的不足，履带起重机越大型化，这种缺点越明显，以致到目前为止，更大型的履带起重机再未出现，目前，最大起重力矩为804.5 MN·m。 环轨臂架起重机是一种新型起重机，它吸取了桅杆式起重机和有轨轮式起重机的优点，具有实用性好、拆装方便、安全可靠、操作简单的特点，在核电模块、石油化工静置塔类设备及在超长、超重、吊装半径大的工况，有不可替代的作用。它由双臂架、起升机构、变幅机构、超起机构、回转机构、控制系统、安全保护系统组成，主要特征是臂架、机构和超起配重在同一转台上，整机位于环轨上，采用车轮回转方式，360°回转、回转半径大、整机稳定性好、抗侧倾能力强、接地比压小、不高于30 t/m2，与同等级履带起重机的100 t/m2的最大接地比压相比，对地基要求低，具有良好的抗风能力，集装箱装砂做配重利于就地取材，降低成本。典型的产品有比利时Sarens公司的SGC-120，拥有1200 MN·m 的起重力矩；荷兰Mammoet公司的MSG80、PTC140-DS、PTC140-DS，对应最大起重力矩为752 MN·m、1358 MN·m、1856 MN·m；此外英国ALE公司，美国Bigge公司也有类似产品，国内尚无同类产品。
轨道变换技术、多卷扬同步控制技术、卷筒多层缠绕技术、平台模块化拆装技术、路基箱模块化设计与步进式铺设技术是环轨臂架起重机的关键技术。履带起重机、冶金起重机、水电站桥式、门式起重机、核电站环轨式起重机、高铁动车轮都是太原重工的传统产品，在核电站环形轨道，水电站门机的弧形和直线轨道上都有太重起重机在运行，如龙羊峡水电站的门机、田湾核电环形起重机等。为满足市场需求，公司开发了4000 t环轨臂架起重机，在结构、机构、液压、电控设计中采用公司成熟技术，保证产品使用性能。
1 主要技术参数
设备主要性能参数见表1。
表1 4000 t环轨臂架起重机主要技术参数Table 1 Main technical parameters of 4000 t cantilever crane with circular track最大起重力矩/MNm1250主臂双臂头长度/m84最大起重量/t4000主臂单臂头长度/m92最大起重量/t2000固定副臂长度/m36最大起重量/t1600安装主臂长度/m92卷筒单绳速度起升满载m/min42起升空载m/min103.8变幅m/min2×42外环轨直径/m38内环轨直径/m30两内侧直轨轨距/m10.41外侧与内侧直轨轨距/m4.022回转速度r/min0.17行走控制方式变频控制行走速度m/min2～20轨道型号QU120配重形式集装箱路
基箱最大接地比压/MPa0.29转场时路基箱接地比压/MPa0.17起升变幅控制方式电液比例控制行走和变轨机构发动机+发电机起升和变幅机构发动机操作方式司机室+遥控整机工作级别A3
2 主要功能及组成
4000 t环轨臂架起重机是一种超大型臂架类起重机，由主臂和固臂构成。图1是固定副臂示意图，由臂架系统、转台系统、行走系统、配重系统、液压系统、电控系统六大部分组成。结构简单，受力合理，具有起重力矩大，接地比压小，对地面要求低的特点；行走系统包括行走机构、变轨装置、路基箱轨道装置；通过变轨装置对车轮进行调整，保证起重机在环形轨道工作和直行轨道转场的要求；路基箱轨道装置和转台上的路基箱提升装置为可选项，配套使用。4000 t环轨臂架起重机的臂架、转台、行走系统在结构上与履带起重机完全不同，结构特殊。
图1 固定副臂示意图Figure 1 Sketch of fixed secondary arm
2.1 臂架系统
主臂为A型主臂，在84 m主臂时配双臂头，92 m主臂配单臂头。主臂顶节与副臂架为等截面，臂头可通用。臂架采用桁架结构。臂架端部和根部用钢板加强，保证载荷传递。臂节间通过销轴连接，保证臂节的互换性。臂架变幅拉板用高强钢板制造，其长度组合与臂架组合匹配，不同臂长配相应长度的拉板。A型架由前撑杆、后拉杆、变幅滑轮组等组成，后拉板采用拉杆结构，辅以横梁、定滑轮组构成整体，底部通过销轴与车架结构连为一体，前部撑杆的下部铰接点在前部车轮支承铰轴附近，后拉杆的下部铰接点在后部车轮支承铰轴附近，通过转台构成三角形，整个结构受力合理。
2.2 转台系统
转台系统包括转台结构、起升和变幅卷扬、司机室、动力单元、电控装置等。转台主要由前后左右4根箱型主梁构成，通过连接辅梁、配重承载辅梁组成整体。前后主梁下部为行走机构，四角是行走机构与转台结构的连接孔。配重承载梁、机构承载梁、动力单元承载梁与主梁之间通过弹性圆柱销定位，两端大垫圈中间配螺栓连接。梁间设斜拉杆减小结构，受侧载及变轨过程中的变形，转台上部除主臂、A型架前部撑杆和尾部拉杆连接孔外，起升、变幅机构与转台均采用销轴连接，转台上部和侧部设走台，方便动力单元、电控设备
和司机室装置的摆放和机构的保养和检修。前后主梁下方有行走机构变轨装置的油缸连接孔，安装车轮变轨装置。平台内部有路基箱提升装置，在进行直线行走时，先将位于转台下方的环状路基箱轨道模块直接提起，随转台同步行走，待步进到下一个工作位置时落地，重新构成环形轨道。
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