大型克令吊关键制造及安装技术

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摘要；300T克令吊是一种海上基座式起重机，其结构紧凑，将重要设备内置，尾部回转空间小，主钩的最大起重量为300T，是ZPMC目前制作过的此类型起重机之最。本文通过对其结构特点和制作难点分析，提出相应工艺方案，并详细介绍了关键构件制作和安装技术，对同类产品的制作和安装具有一定的借鉴作用。

关键词：海上基座式起重机重型绞车工艺创新

Abstract:300t crane is a pedestal mounted offshore crane, which is currently the biggest crane made this type in ZPMC, its structure is compact, the important equipment is the built-in, the tail swing space is little, the biggest weight of main hook is 300t. Through analyzing structural characteristics and production difficulties, the corresponding technical scheme was put forward, and the production and installation technology of key components were introduced in detail, which has reference value to the production and installation of similar products

Keywords: pedestal mounted offshore crane; heavy duty winch; process innovation;

中图分类号： C35 文献标识码： A

引言

基座式起重机广泛应用于自升式钻井平台、自升式作业平台、钻井船、海洋工程安装船等海洋工程装备上。300T克令吊是一种海上基座式起重机，主钩的最大起重量达300T。起重机由圆筒体基座、人字架和臂架三大部件组成，如图1所示，基座固

图1 300T克令吊

定于船舶或平台结构中。由于起重机需要在海洋环境中使用，所以起重机主要设备尽量放置在机身内部，以防止受海洋环境的腐蚀影响。在海洋工程装备上，对起重机所占空间和重量要求高，要求起重机尾部回转空间小，导致起重机设计结构紧凑，给制作和安装带来更高的要求。本文通过对其结构特点和制作难点分析，提出相应工艺方案，并详细介绍了关键构件制作和安装技术，对同类产品的制作和安装具有一定的借鉴作用。

1 圆筒体基座制作

圆筒体基座中有上口直径3825mm，下口直径4580mm，高度3200mm的圆锥台结构。由于构件较大，而设备加工能力以及钢板尺寸有限，将构件分成4块下料卷制，两两拼接成上下两个圆锥台组件，最后对接成整个圆锥台结构。圆筒体采用反做法，与回转轴承连接的法兰分段拼接成整体后，校正平整，利用回转铣床将一面刮白，将圆锥台组件直接在法兰上进行装配拼接，完成制作。

为便于圆筒体的转运和总装，考虑到构件各个状态下的受力情况，在工艺吊耳设计时，利用在圆筒体原有维修座组件上安装翻身和总装共用吊耳，并在筒体内部增加一个小吊耳，就能简便的完成构件翻身竖立和后续的总装吊装，如图2所示。构件翻身到位后，利用回转铣床加工法兰面，并与回转轴承配钻螺栓孔。

图2 圆筒体制作

2 人字架制作

人字架分为上部结构和天方地圆筒体组件两大部件制作。天方地圆筒体组件为上口尺寸为4685mm×5000mm，下口直径为5000mm，且上下口偏心158mm，高度为2556mm。由于构件较大，且为便于后续设备折弯加工，将构件分为4块，单块最小尺寸为2871mm×4580mm。因钢板规格限制，单块再分成2块下料，后拼接成整体进行折制。折弯前，画出多道折弯线，由1200T折弯机多道多次折制，一次成形，如图3所示，与以往将2小块分别折制后再拼接相比，减少了压头余量以及拼装焊接工作，节约成本的同时也提高了工作效率。

图3 单件拼接后整体折制成形

天方地圆筒体组件中与回转轴承连接的法兰分段拼接成整体，并将内侧回转减速器安装板焊接安装到位后，校正平整，利用回转铣床将一面刮白，将天方地圆筒体组件直接在法兰上进行装配拼接制作，如图4所示。筒体构件拼装烧焊完成后，利用维修座组件上和天方地圆筒体组件内的翻身吊耳，将构件翻身竖立，最后利用回转铣床加工法兰面，并与回转轴承配钻加工螺栓孔。人字架上部结构制作完成后，与天方地圆筒体组件拼接成整体，注意保证与回转轴承安装的法兰面的平整和垂直度要求。

图4 天方地圆筒体组件拼装

3 吊耳设计

由于起重机需要在基地进行相关工厂测试和验收，所以，我们在设计吊耳时需要考虑构件在各种情况下的状态，而且构件比较紧凑，可安装吊耳的位置不多，我们必须尽量少安装吊耳，让吊耳尽量有多重功能来满足不同状态下的吊装需要。通过对整机结构和各种状态下的受力分析，我们确定了吊耳的安装位置与形式。

人字架吊耳的巧妙设计使其具有多重功能，该套吊耳是构件制作时的吊装吊耳、人字架翻身竖立的吊装吊耳、人字架总装时的总装吊耳和整机吊装上船的吊装吊耳。人字架头部吊装吊耳根据总装和整机吊装过程中的最大受力，采用在安装滑轮的主板向外延伸出吊耳部分，主板构件直接数控到位，再加焊重磅板即可，如图5所示。人字架铰点处吊

图5 人字架头部吊耳

装吊耳采用铰点主板向外延伸出吊耳部分，与铰点板整合后，直接数控到位，但设计是需要考虑耳板在臂架俯仰过程中，不能与臂架干涉，需要设计的尽量精简，如图6所示，此种吊耳设计，减少以往设计吊耳的装配、焊接和检验工作，单个吊耳，多重用途，减少了吊耳的数量，节约了成本，提高了生产效率。

图6人字架铰点吊耳

4 大型绞车简便安装

绞车组件尺寸较大，重量约30T，需要安装在人字架箱体内部，而箱体空间狭小，如何将外形尺寸大的重型绞车组件安装到位成了一大难题。我们通过多方面分析，考虑了两种方案：

方案1.在绞车组件安装处以上适当位置，将箱体截断或在截断处增加假法兰设计，人字架在总装翻身竖立后，后将绞车组件垂直吊装至箱体内部，安装到位后，再将箱体对接成整体；

方案2.人字架构件制作完成后，平躺进行排装，利用滚道梁铺设绞车组件滑移轨道，将绞车组件滑移至箱体内位置，后利用箱体内部已有的维修吊耳和手拉葫芦将绞车调整到位，如图7所示；先安装上部铰点，后安装下部铰点。总装时，再将人字架整体翻身竖立。由于箱体空间狭小，绞车整体组装后，宽度尺寸较大，经过对箱体空间的分析，通过将绞车两侧减速箱的液压马达暂不安装，减小绞车组件宽度，箱体内部平台等暂不安装，待绞车组件安装到位后安装；

通过讨论研究，确定采用第二种方案，绞车安装方案示意如图8所示。对于此超短周期的项目，此种方案要求重型绞车的配套件提前到位，保证在人字架构件完成后，重型绞车就应装配到位，处于待总装状态；且此方案无需破坏箱体结构，减少了大量拼装、焊接和检验等工作，避免了较多的高空作业，为安全生产提供保障；而且可以利用闲置滚道梁制作工装，节省了大量材料和时间，提高了生产效率。现场实际操作时，安装人员仅有1天的工作时间就将绞车安全平稳的安装到位，为此超短周期项目的顺利发运赢得时间。

图7 大型绞车安装

图8大型绞车安装方案示意图

5 结束语

通过工艺创新，在保证产品质量的同时，节省了大量产品制作成本，大大缩短了项目制作与总装时间。项目的制作与安装技术已在后续同类设备项目中得到应用，并对后续更大的同类型设备的制作和安装具有一定借鉴作用。

参考文献

【1】蔡裕民.吊装工艺计算近似公式应用[M].北京：化学工业出版社，2004.

【2】刘榴译.ANSI/AWS D1.1/D1.1M：2008美国钢结构焊接规范[M]. 成都：西安交通大学出版社，2010.

【3】付荣柏.焊接变形的控制与矫正.北京：机械工业出版社，2006

作者简介：

王小彬，男，1984年出生，上海振华重工集团（南通）有限公司 工艺技术部工艺主管主要从事钢结构制作工艺。