門座式起重機結(jié)構(gòu)制造安裝監(jiān)理控制要點

       隨著經(jīng)濟的發(fā)展，門座式起重機在港口物流、船舶制造和維修等行業(yè)中得到廣泛應用。其對于減輕繁重的體力勞動，提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的機械化有著重要的意義。
       為了做好門座式起重機的監(jiān)理工作，監(jiān)理應首先對設計圖紙進行分析，確定監(jiān)理在起重機各機構(gòu)的制作和安裝過程中重點控制節(jié)點，分別確定文件見證點、現(xiàn)場見證點、現(xiàn)場停止點。并針對此類節(jié)點，確定派遣的專職人員，組織專業(yè)能力強的監(jiān)理機構(gòu)�？偙O(jiān)對整個起重機的監(jiān)理應做好統(tǒng)一規(guī)劃，組織專業(yè)人員編制好各個關鍵節(jié)點的監(jiān)理細則和測量記錄表，為監(jiān)理工作的開展打下良好基礎。在工程的第一次例會上，總監(jiān)應就起重機各個見證點向總包方做好書面交底，并就監(jiān)理方的委派人員、監(jiān)理措施和總包方做好溝通，為后期的合作做好準備工作。
       門座式起重機主要有單臂架和四連桿兩種形式。在構(gòu)造上大體可以分為兩大部分，即上部旋轉(zhuǎn)部分和下部運行部分。上部旋轉(zhuǎn)部分相對下部運行部分可以實現(xiàn)整周旋轉(zhuǎn)，包括臂架系統(tǒng)、人字架、旋轉(zhuǎn)平臺和司機室等，同時，還安裝有起升機構(gòu)、變幅機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和行走機構(gòu)。通過起升、變幅和旋轉(zhuǎn)三種運動組合可以在一個環(huán)形圓柱體空間內(nèi)實現(xiàn)物品的升降和平移。下部運動部分主要由門架和運行機構(gòu)組成，門架底部裝有行走走輪和運行臺車，運行機構(gòu)主要承載整臺起重機在地面軌道上的移動，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)主要驅(qū)動起重機部分繞旋轉(zhuǎn)中心作360°的旋轉(zhuǎn)，起升機構(gòu)使吊鉤在起升范圍內(nèi)垂直升降，變幅機構(gòu)實現(xiàn)起重機用以改變?nèi)∥镅b置中心線到起重機回轉(zhuǎn)中心線之間的水平距離。
       一、運行機構(gòu)
       運行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)件主要由走輪、車架、平衡梁（根據(jù)需要包括大、中、小平衡梁）組成，走輪一般選擇鑄鋼，型號根據(jù)設計選擇，毛坯材料進場前，應對材料進行內(nèi)部探傷，防止鑄鋼內(nèi)部存在氣孔、裂紋和夾渣等缺陷，精加工走輪時，踏面圓周和走輪軸孔的同軸度，必須達到設計要求。走輪軸線和平衡梁鉸軸中心線安裝時必須保證同軸度在設計精度范圍內(nèi)。踏面圓度、踏面半徑公差、走輪軸線和走輪橫向中間截面垂直度必須在設計允許范圍內(nèi)，防止安裝后走輪旋轉(zhuǎn)半徑不一致、踏面傾斜等現(xiàn)象。走輪踏面的精加工直徑和走輪的材質(zhì)、熱處理是走輪加工的重要控制點。熱處理完成后，應由專業(yè)檢測單位測量表面硬度及保證硬度的深度，并提供檢測報告。對走輪精加工后的外形尺寸，監(jiān)理要進行實測，留有記錄，形位公差超出設計要求必須重新加工。
       車架、各平衡梁均由鋼板組合焊接而成，各鋼板的對接焊縫必須開坡口焊透，并至少保證二級探傷合格，焊縫表面必須光滑圓潤。雙面焊時，焊縫高度不得小于較薄鋼板70%，單面焊時，焊縫高度不得小于較薄鋼板的1.0倍。必須注意的是車架、各平衡梁均通過軸相互連接，各個連接軸孔的軸線必須平行，必須控制平行度在設計要求范圍內(nèi)。在各構(gòu)件上對連接軸孔進行鉆孔精加工或安裝已經(jīng)加工好的軸承套時，必須以同一基準為依據(jù)，否則，整體安裝時容易出現(xiàn)安裝縫隙或無法安裝的現(xiàn)象。
       運行機構(gòu)各構(gòu)件在加工廠制作完成后，運往現(xiàn)場組裝。走輪踏面寬度一般大于地面鋼軌寬度約5cm。安裝前，監(jiān)理應和安裝單位對地面已經(jīng)安裝的軌道進行復測，公差在允許范圍內(nèi)才開始起重機的安裝。安裝時，外輪緣一般靠近鋼軌，將寬度多出的部分放在內(nèi)輪緣一側(cè)，主要原因是起重機整體安裝完成后，由于自身重力的作用，壓迫走輪一般外移。運行機構(gòu)的兩條軸線上的走輪在軌道上定位后，必須實測控制每條軸線的各個走輪邊緣是否在同一直線上，防止有個別齒輪傾斜，從而在運行時打滑不轉(zhuǎn)，發(fā)出噪聲。運行機構(gòu)在現(xiàn)場安裝定位后，通過臨時安裝支架，調(diào)節(jié)兩條軸線上結(jié)構(gòu)總體側(cè)面垂直。運行機構(gòu)和門架連接的4個鉸點平面必須在同一水平面內(nèi)，且誤差不得超出3mm，這可以通過水準儀或水平管對各平面的標高進行檢查控制，且4個鉸點的對角線偏差不得大于10mm，為上部門架結(jié)構(gòu)的正確安裝提供必要的保證條件。
       二、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)
       旋轉(zhuǎn)機構(gòu)主要由門架、圓筒、回轉(zhuǎn)支承、連接法蘭、旋轉(zhuǎn)平臺、上轉(zhuǎn)柱組成。制作圓筒的鋼板在加工前對連接邊緣開坡口，坡口要開在圓筒外側(cè)，留根2mm。通過卷板機加工后，將鋼板彎曲成圓筒。使用同一胎架分別將圓筒內(nèi)部各個加強筋拼裝固定，使加強筋外側(cè)圓的直徑和圓筒內(nèi)圓直徑相同，之后焊接成形。使用加強筋外圓來控制圓筒的圓度。圓筒和內(nèi)部加強筋安裝固定完成后，對圓筒鋼板進行焊接。通過加強筋的作用，保證圓度。同時，可以減少圓筒的焊接變形。各段圓筒總體對接時，要在同一胎架上總裝，保證各段圓筒的同軸度。圓筒的各條對接焊縫應達到一級焊縫的要求，并通過射線探傷合格后才能使用。
       圓筒安裝在門架之上。門架在現(xiàn)場拼裝焊接完成后，門架4個支腿和運行機構(gòu)連接的鉸軸面應使用水準儀控制在同一水平面內(nèi)，水平誤差不得超出3mm，門架4角的對角線偏差不得超過1/2000。待門架焊接完成后，再安裝在行走機構(gòu)上通過鉸軸和運行機構(gòu)相連。待安裝圓筒時，保證圓筒整體垂直即可，垂直度偏差不得超出3mm，可使用經(jīng)緯儀控制圓筒垂直。圓筒的垂直度對整臺吊機的運行平衡非常重要，務必控制在設計要求的誤差范圍內(nèi)。圓筒和門架安裝焊接完成后，安裝圓筒頂部連接回轉(zhuǎn)支承的法蘭，該法蘭安裝定位時，必須保障法蘭的水平度、法蘭上表面和門架底面的平行度，水平度和平行度一般均不得超出2mm。上下對接圓筒時避免出現(xiàn)十字焊縫節(jié)點，且兩條垂直焊縫間距至少相距200mm。
       上轉(zhuǎn)柱的制作和安裝非常重要。為了保證上轉(zhuǎn)柱頂部安裝對重平衡梁的軸孔位置正確，在制作時，將安裝對重平衡梁軸孔底座和主體分割，待上轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)平臺安裝焊接完成后，根據(jù)對重平衡梁的實際安裝尺寸調(diào)整該軸孔底座的位置。上轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)平臺均為箱型鋼結(jié)構(gòu)，上轉(zhuǎn)柱中部設安裝變幅螺桿箱的平臺，旋轉(zhuǎn)平臺上表面設提升鋼絲繩卷筒、電動機、變速器，邊緣設駕駛室和安裝臂架的底座等。上轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)平臺的連接通過兩根主拼接H鋼柱對接而成。在制作上轉(zhuǎn)柱時，其兩根主拼接H鋼柱之間的安裝距離和旋轉(zhuǎn)平臺上的對接底座兩根H鋼柱之間的距離要相互對應，必須以一方尺寸控制另一方尺寸，不得相互獨立制作。同時旋轉(zhuǎn)平臺上連接上轉(zhuǎn)柱的兩根主拼接H鋼柱的中心線和安裝臂架的兩個鉸點中心線必須一致。因此，在安裝這兩組連接件時，應以同一中心線向兩邊劃線定位，以同一基準線測量到上轉(zhuǎn)柱2個基礎短柱的軸線距離偏差以及到連接臂架的2個鉸點距離偏差均不得大于2mm。
       旋轉(zhuǎn)平臺箱型結(jié)構(gòu)在制作時，其對外主要連接部位的結(jié)構(gòu)位置必須控制到位，如連接絞車底座的位置、連接上轉(zhuǎn)柱主拼接H鋼的短柱位置和尺寸、連接臂架的鉸軸底座位置。臂架底座安裝焊接完成后，對連接臂架的軸孔進行鏜孔，鏜孔軸線必須和上轉(zhuǎn)柱兩根H鋼短柱的剖面高度方向的中點連線平行，平行度應控制在2mm內(nèi)。上轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)平臺對接前，必須將旋轉(zhuǎn)平臺下部連接回轉(zhuǎn)支承的法蘭面調(diào)節(jié)水平，誤差控制在2mm范圍內(nèi)。對接時，使用經(jīng)緯儀控制上轉(zhuǎn)柱的垂直度，使得上轉(zhuǎn)柱垂直誤差控制在1/1500范圍內(nèi)。該對接部位的焊接應為一級焊縫，焊接完成后必須經(jīng)射線探傷檢測合格后才能使用。
       旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中有一個重要部件就是回轉(zhuǎn)支承，該部件由專業(yè)制作單位進行外加工。加工前，發(fā)包單位必須向承接方明確所需軸承的技術參數(shù)，和承接單位簽訂好合同，建議承包合同包含運輸在內(nèi)。加工過程中，在隱蔽之前，應由甲方和總包方、監(jiān)理方聯(lián)合進行現(xiàn)場檢查，防止隱蔽在內(nèi)部的滾動軸承等零件存在缺陷�；剞D(zhuǎn)支承運抵現(xiàn)場后，首先和旋轉(zhuǎn)平臺的下部法蘭連接完成�；剞D(zhuǎn)支承的退火軟帶應當安裝在小齒輪工作頻率較低的一側(cè)。旋轉(zhuǎn)平臺和圓筒之間的連接就是通過回轉(zhuǎn)支承過渡。旋轉(zhuǎn)平臺和圓筒對接安裝前，安裝在其箱體內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、驅(qū)動齒輪等應全部安裝就位，上轉(zhuǎn)柱和旋轉(zhuǎn)平臺全部焊接檢測合格。同時圓筒及門架、行走機構(gòu)全部安裝完成，焊接檢測合格。旋轉(zhuǎn)平臺下部法蘭和回轉(zhuǎn)支承的連接、回轉(zhuǎn)支承和圓筒頂部法蘭的連接必須全部使用高強度螺栓連接，該高強度螺栓的制作必須由有資格的專業(yè)生產(chǎn)單位制作提供，并提供產(chǎn)品質(zhì)量檢測報告。
       旋轉(zhuǎn)平臺安裝時，由于其重量較大，達到300t左右，必須使用大型起重設備，如浮吊等，監(jiān)理對該起重設備也要進行適當控制。值得注意的是，旋轉(zhuǎn)平臺及其上部結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場組裝后，由于其自身重量較大，必須考慮組裝場地的承載力，如在碼頭上組裝，必須請設計復算碼頭主梁的承載力，必須將組裝支承點設置在設計指定的位置，否則，可能破壞碼頭或地面結(jié)構(gòu)以及起重機本身，造成極其嚴重的后果。
       整個旋轉(zhuǎn)機構(gòu)在回轉(zhuǎn)支承以下固定不變、回轉(zhuǎn)支承以上實行360°旋轉(zhuǎn)，保證作業(yè)范圍。上部旋轉(zhuǎn)通過回轉(zhuǎn)支承、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輪實現(xiàn)該機械動作。通過上下部的電纜過渡須通過中心滑環(huán)實現(xiàn)。
       三、起升機構(gòu)
       起升機構(gòu)由電動機、減速器、卷筒、鋼絲繩和吊鉤組成。起升機構(gòu)中電動機的功率涉及到起重量及各種不利因素在內(nèi)，因此，起重電機的選型很重要。卷筒一般由制作單位制作，卷筒的焊接、固定鋼絲繩的壓板安裝、鋼絲繩的繩槽加工必須滿足設計要求。起升鋼絲繩端頭的固定主要依靠壓板數(shù)量和鋼絲繩纏繞在卷筒表面的最少圈數(shù)所產(chǎn)生的摩擦力。鋼絲繩一端在絞車上固定和纏繞后，通過排繩機構(gòu)、定滑輪、動滑輪、最后到達吊鉤。鋼絲繩和吊鉤的連接質(zhì)量是監(jiān)理重點控制之一，吊鉤和鋼絲繩之間的連接一般通過專用器具連接，其連接應由專業(yè)單位實施。鋼絲繩和吊鉤必須由有資質(zhì)的專業(yè)生產(chǎn)單位制作。在鋼絲繩進場時，需要供貨單位提供鋼絲繩的技術參數(shù)、型號等。吊鉤進場時，應提供吊鉤材料證明、無損探傷證明資料等。因吊鉤、鋼絲繩以及他們的連接質(zhì)量不過關，曾發(fā)生較多傷亡事故，因此，在選購時，應盡可能選擇知名供應商，對質(zhì)量方面有所保證。
       四、變幅機構(gòu)
       變幅機構(gòu)由對重平衡梁、變幅拉桿、變幅螺桿和臂架等組成。所涉及的每一個構(gòu)件在制作和安裝方面都非常重要，而且4個大構(gòu)件連接后是一個連動整體。因此，4大構(gòu)件互相連接的軸孔相對形位尺寸極其重要，任何一個孔的加工出現(xiàn)問題，將會造成高空安裝無法實施，并產(chǎn)生巨大損失。對重平衡梁一般和其底座及變幅拉桿安裝后再吊裝到上轉(zhuǎn)柱頂部，在底座和上轉(zhuǎn)柱固定焊接后，將變幅拉桿和臂架連接起來（此前，應先將臂架和旋轉(zhuǎn)平臺的鉸軸安裝連接）。在對各個構(gòu)件制作時，對重平衡梁分別和變幅拉桿、底座的兩組連接孔加工時，必須保證其軸線平行；變幅拉桿分別和臂架、對重平衡梁的連接孔在加工時必須保證軸線平行；臂架上分別和變幅拉桿、變幅螺桿、旋轉(zhuǎn)平臺連接的三組連接孔在加工時必須保證軸線平行，上述各組孔的軸線平行度均不得超出1/2000。由于上述3個構(gòu)件本身各組連接孔相互間距較大，孔徑較大，因此，如何保證其軸線相互平行，反映加工單位的技術水平。但是，至少在對同一構(gòu)件上各組孔加工時，其平行度應以同一基準點為控制依據(jù)，并盡可能使用同一臺鏜床加工，減少加工設備的不同帶來的誤差。
       臂架、變幅拉桿可以采用管結(jié)構(gòu)或箱型結(jié)構(gòu)，不管哪種結(jié)構(gòu)，鋼板或鋼管的對接焊接必須達到一級焊縫的要求，所使用的焊接材料必須和母材相匹配，焊縫必須經(jīng)過探傷合格后才能通過，此點是監(jiān)理在結(jié)構(gòu)制作階段控制的重點。對于第一次制作此類構(gòu)件的單位，應當進行焊接工藝評定。變幅螺桿一般均由知名專業(yè)機械加工單位生產(chǎn)制作，螺桿和螺母的螺紋加工最好采用同一臺設備，避免產(chǎn)生加工誤差。螺桿加工螺紋時應采用同一臺設備不間斷加工，以保證螺紋的連續(xù)。螺桿本身需要鍛造及表面熱處理，保證螺桿本身的剛度和表面耐磨性。制造過程中，在鍛造和熱處理時，一般由發(fā)包單位、監(jiān)理單位、甲方到現(xiàn)場見證。需要提醒的是，變幅螺桿制作完成發(fā)貨前，應根據(jù)設計要求做好跑合實驗，在一定時間內(nèi)連續(xù)運行。運行過程中，潤滑油必須保證充分，以便及時清除零件表面的鐵屑，并帶走因摩擦產(chǎn)生的熱量。跑合實驗完成后，零件最好進行一次拆洗，在沒有發(fā)現(xiàn)問題的情況下，才能發(fā)貨安裝。
       五、結(jié)構(gòu)監(jiān)理需要注意的事項
       1、門座式起重機的各個構(gòu)件單件重量較大，尤其是安裝旋轉(zhuǎn)平臺時，其上部組件重量可能達到幾百噸，因此，各個構(gòu)件吊具的安裝、焊接、穿孔倒角非常重要。吊具的焊接材料、焊縫高度、焊縫質(zhì)量的檢測必須保證，倒角的大小必須滿足設計要求，倒角周邊應光滑。同時，在起吊構(gòu)件時，當構(gòu)件離開支座約20cm時，應分別認真檢查吊點吊具的焊縫是否出現(xiàn)裂紋，油漆是否開裂剝落。
       2、軸類構(gòu)件一般均為鍛鋼件。在加工前，其材質(zhì)、表面熱處理和內(nèi)部缺陷檢測必須滿足設計要求，其內(nèi)部缺陷檢測和表面硬度檢測應由專業(yè)檢測單位提供檢測報告，合格后才能加工。
       3、起重機安裝完成后，必須進行型式試驗，分靜載試驗和動載試驗進行。針對該項試驗應由試驗單位專門編制試驗大綱，經(jīng)批準后按照大綱實施。兩項試驗完成并經(jīng)行政主管部門驗收后才能投入使用。
       4、從監(jiān)理工作來說，應事先根據(jù)設計圖紙確定制作和安裝過程中的重要節(jié)點和重要尺寸，標明尺寸的允許公差，做好實測記錄表，對超越公差的尺寸應督促施工方做好整改并復測。在實測時認真填寫，做好現(xiàn)場記錄，體現(xiàn)監(jiān)理工作成效，同時便于追溯，在具體實施過程中要留有影像資料。
       六、結(jié)束語
       門座式起重機制作和安裝的總體布置根據(jù)承包商的能力有所變化。如果制作單位的加工設備好，制作場地和起重能力強，則在制作單位組裝的部分較多，這樣可以減少總裝的費用和安全風險。因此，現(xiàn)場監(jiān)理應根據(jù)承包商制造進度的總體布置，安排好人力和檢測工具，提前向承包商做好交底，避免遺漏關鍵工序的的監(jiān)測，確保各個階段的質(zhì)量得到控制。