造船龙门吊的主要组成部分有哪些

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造船龙门吊是船舶建造中用于吊装重型船体分段、设备的大型起重设备,其结构复杂且需满足高强度、高稳定性要求,主要组成部分可分为金属结构、工作机构、控制系统及辅助系统四大类,具体如下:
一、金属结构(承载核心)
主梁
是龙门吊的主要承重结构,通常为箱型截面(由上盖板、下盖板、腹板焊接而成),材质多为高强度低合金钢(如 Q345B、Q690 等),需承受吊装载荷、自重及风载荷。
大跨度龙门吊(如跨度 100 米以上)的主梁可能采用桁架式或组合式结构,减轻自重的同时保证刚度。
部分双小车龙门吊的主梁上设有两条平行轨道,供主、副小车分别运行。
支腿
连接主梁与地面运行机构,支撑整个设备的重量,分为刚性支腿和柔性支腿:
刚性支腿:截面为箱型或格构式,刚度大,与主梁刚性连接(无相对转动),通常一侧设置(双梁龙门吊多为两侧刚性支腿),用于抵抗横向力(如小车运行的水平力、风力)。
柔性支腿:底部通过铰轴与大车运行机构连接,允许一定角度的摆动,平衡温度变化或轨道不平整导致的应力,常用于大跨度龙门吊(与刚性支腿配合,减少主梁变形)。
下横梁(端梁)
连接两侧支腿的底部,将载荷传递至大车运行机构,同时增强整体结构的稳定性,部分下横梁上设有大车驱动装置。
小车架
承载起重小车的结构框架,底部装有车轮(沿主梁轨道运行),上方安装起升机构、小车运行机构等,需具备足够的强度以承受吊装载荷。
二、工作机构(运动核心)
起升机构
实现重物的垂直升降,是龙门吊最核心的工作机构,由以下部件组成:
驱动装置:包括电动机(多为变频调速电机,实现平稳启停)、减速器、制动器(确保重物悬停安全)。
卷绕系统:卷筒(缠绕钢丝绳)、钢丝绳(承载载荷,需高强度、耐磨损)、滑轮组(省力并改变力的方向,提升高度越大,滑轮组倍率越高)。
限位装置:高度限位器(防止吊钩冲顶)、重量限制器(超载保护,超过额定载荷时自动停机)。
小车运行机构
驱动起重小车沿主梁轨道横向移动(垂直于大车运行方向),实现载荷的水平转运,由电机、减速器、车轮、制动器及轨道组成,部分大型龙门吊配备双小车(主小车负责重载,副小车辅助调整位置)。
大车运行机构
驱动整个龙门吊沿地面轨道纵向移动(覆盖船台或船坞长度),由两侧支腿底部的运行台车组成,包括电机、减速器、车轮(多为双轮缘,防止脱轨)、制动器,部分设备配备 “防啃轨装置”(纠正运行偏差,避免车轮与轨道边缘摩擦)。
三、控制系统(操作核心)
操控装置
包括司机室操作台(手柄、按钮、显示屏)或远程操控系统(用于智能化龙门吊),控制起升、小车运行、大车运行的速度和方向。
电气控制系统
核心为 PLC(可编程逻辑控制器),接收操控指令并协调各机构动作,实现精准调速(变频调速)、机构联动(如起升与小车运行的协同)、逻辑保护(如机构互锁,防止误操作)。
配备控制柜(含接触器、继电器、变频器等),负责电力分配和电机驱动。
安全监控系统
传感器:包括位置传感器(激光或编码器,定位大车、小车位置)、应力传感器(监测主梁、支腿的受力状态)、风速传感器(超过安全风速时自动停机)。
报警装置:声光报警器(针对超载、限位、故障等异常情况)、监控显示屏(实时显示载荷、位置、风速等参数)。
四、辅助系统(保障核心)
供电系统
多采用电缆卷筒或滑触线供电:电缆卷筒随大车移动自动收放电缆,滑触线则通过集电器从固定轨道取电,确保设备在运行中持续获得电力(电压多为高压,如 10kV,满足大吨位电机需求)。
防风防滑系统
包括夹轨器(停机时将大车车轮与轨道夹紧,防止大风推动设备移动)、锚定装置(极端天气时通过钢缆将设备固定在地面锚点)、风速仪(实时监测风速,触发相应防护动作)。
润滑系统
自动或手动润滑装置,对车轮轴承、减速器、滑轮轴等运动部件加注润滑油,减少磨损,延长寿命。
维修平台与安全设施
主梁、支腿上设置检修平台、爬梯、护栏,方便人员维护;配备应急停车按钮(沿设备多处布置,紧急情况可快速停机)、防雨罩(保护电气元件和机械部件)。
这些组成部分协同工作,确保造船龙门吊能够安全、高效地完成重型载荷的吊装与转运,其设计需结合起重量、跨度、作业环境(如沿海高盐雾、强风)等因素,满足船舶建造的严苛需求。
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