[科普中国]-龙门起重机

结构

龙门起重机的起升机构、小车运行机构和桥架结构，与桥式起重机基本相同。由于跨度大，起重机运行机构大多采用分别驱动方式，以防止起重机产生歪斜运行而增加阻力，甚至发生事故。龙门起重机的起重小车在桥架上运行，有的起重小车就是一台臂架型起重机。桥架两侧的支腿一般都是刚性支腿；跨度超过30米时，常是一侧为刚性支腿，而另一侧通过球铰和桥架连接的柔性支腿，使门架成为静定系统，这样可以避免在外载荷作用下由于侧向推力而引起附加应力，也可补偿桥架纵向的温度变形龙门起重机的受风面积大,为防止在强风作用下滑行或翻倒，装有测风仪和与运行机构联锁的起重机夹轨器。桥架可以是两端无悬臂的；也可以是一端有悬臂或两端都有悬臂的，以扩大作业范围。半龙门起重机桥架一端有支腿，另一端无支腿，直接在高台架上运行。

类型①普通龙门起重机：这种起重机用途最广泛，可以搬运各种成件物品和散状物料，起重量在100吨以下，跨度为4～35米。用抓斗的普通门式起重机工作级别较高。

②水电站龙门起重机:主要用来吊运和启闭闸门,也可进行安装作业。起重量达80～500吨,跨度较小,为8～16米；起升速度较低,为1～5米/分。这种起重机虽然不是经常吊运，但一旦使用工作却十分繁重，因此要适当提高工作级别。

③造船龙门起重机：用于船台拼装船体，常备有两台起重小车：一台有两个主钩，在桥架上翼缘的轨道上运行；另一台有一个主钩和一个副钩，在桥架下翼缘的轨道上运行，以便翻转和吊装大型的船体分段。起重量一般为100～1500吨；跨度达185米；起升速度为 2～15米/分，还有0.1～0.5米/分的微动速度。

④集装箱龙门起重机：用于集装箱码头。拖挂车将岸壁集装箱运载桥从船上卸下的集装箱运到堆场或后方后,由集装箱龙门起重机堆码起来或直接装车运走,可加快集装箱运载桥或其他起重机的周转。可堆放高3～4层、宽6排的集装箱的堆场，一般用轮胎式,也有用有轨式的。集装箱龙门起重机与集装箱跨车相比，它的跨度和门架两侧的高度都较大。为适应港口码头的运输需要，这种起重机的工作级别较高。起升速度为35～52米/分；跨度根据需要跨越的集装箱排数来决定,最大为60米左右，“单箱”作业的集装箱起重量分别约为40.5吨，”双20尺箱“作业起重量有61吨和65吨两种规格。

注意事项1、起吊重物时，吊钩钢丝绳应保持垂直，不准斜拖被吊物体。 2、所吊重物应找准重心，并捆扎牢固。有锐角的应用垫木垫好。

3、在重物未吊离地面前，起重机不得做回转运动。

4、提升或降下重物时，速度要均匀平稳，避免速度急剧变化，造成重物在空中摆动，发生危险。落下重物时，速度不宜过快，以免落地时摔坏重物。

5、起重机在吊重情况下，尽量避免起落臂杆。必须在吊重情况下起落臂杆时，起重量不得超过规定重量的50%。

6、起重机在吊重情况下回转时，应密切注意周围是否有障碍物，若有障碍物应设法避开或清除。

7、起重机臂杆下不得有人员停留，并尽量避免人员通过。

8、两台起重机在同一轨道上作业，两机间距离应大于3m。

9、两台起重机合吊一物体时，起重量不得超过两台总起重量的75%，两台起重机走行、吊放动作要一致。

10、起重、变幅钢丝绳需每周检查一次，并作好记录，具体要求按起重钢丝绳有关规定执行。

11、空车走行或回转时，吊钩要离地面2m以上。

12、风力超过六级时，应立即停止工作。TMK应将臂杆转至顺风方向并适当落低，将吊钩挂牢。龙门吊须打好铁楔（止轨器），并将吊钩升至上限。同时关好门窗，切断电源，拉好缆风绳。平时工作完毕后也应照此办理。

13、起重机平台上严禁堆放杂什物件，以防在运行中掉下伤人，经常用的工具应放在操作室内的专用工具箱内。

14、运行中，不准突然变速或开倒车，以免引起重物在空中摆动，也不准同时开动二项以上（包括副钩）的操作机构。

15、开车时，操作人员的手不得离开控制器，运行中突然发生故障时，应采取措施将重物安全降落，然后切断电源，进行修理。严禁在运行中检修保养。

16、起重机遇有下列情况之一者不得起吊

1、重物超过起重机额定起重量。

2、重物重量不明。

3、信号不明。

4、重物捆扎不牢。

5、露天作业遇六级（梁上五级）以上大风及大雨、大雾等恶劣气候。

6、夜间作业照明不好。

7、斜拉。

8、钢丝绳严重磨损出现断股及有人在起重机上或机房进行检修。

故障分析由于龙门式起重机的应用价值相当突出，工作状态切换比较频繁，故而导致其实际应用中可能受多个方面因素的影响，发生不同类型的故障问题，需要及时进行维修，以解决故障，达到提高其运行安全性的目的。

一、行走故障及解决

现场某龙门式起重机行走机构驱动模式为液压马达驱动。在正常运转的过程当中，发现行走机构4轮出现空转以及打滑方面的问题，持续数分钟后出现行走不力以及停滞不动的问题。出现行走故障后，从轨道附着力、轨道平直度以及马达驱动力等角度入手，进行故障分析工作。

1.结合龙门式起重机的实际运行特点来看，产生行走故障的主要原因在于：由于整个龙门式起重机的结构刚性水平较高，正常运转，特别是在执行行走动作的过程当中，难以确保四个支点处于同一平面当中，且由于该龙门式起重机的行走马达油路连接方式为并联式，同时考虑到液压系统压力取值大小会受到负载作用力因素的影响，轨道不平整导致驱动液压马达中所需要的压力水平不同。对于压力取值最小的行走轮而言，其会首先执行转动动作。这样一来，可能导致该行走轮被架空，与之相对应驱动马达负载取值最小，连续性空转或停止不转。

2.针对该问题，在龙门式起重机发生行走故障的情况下，具体的维修方法可以分别考虑从驱动轮数量的配置以及油路连接方式这两个方面入手：途径一，将原龙门起重机所配备的4个驱动轮提升至8个，每两个驱动轮使用销子连接，形成均衡驱动轮，确保在轨道高低起伏条件下，行走轮仍然能够伴随轨道起伏变化，提高两者的接触面积；途径二，将并联连接的马达油路改变为串联、并联相结合的油路连接模式。通过此种方式，确保每个支点至少有一个马达驱动车轮做功，避免因受力不均而出现的空转打滑问题。

二、车轮啃轨故障及解决

1.啃轨的不良后果

一是降低车轮的使用寿命。一般中级工作级别起重机，在正常工作环境下，车轮可以使用10年或更长的时间。但啃轨现象会不同程度缩短起重机车轮的使用寿命，严重的只能用一两年，甚至几个月就需更换。二是磨损轨道。长期啃轨，会磨损轨道两侧，严重时会将轨道顶部磨出台阶；导致轨道压板松动；甚至造成轨道报废。三是造成脱轨。起重机啃轨严重时，车轮可能爬于轨顶，造成脱轨事故。

2.啃轨的原因

啃轨的现象多种多样，有时只有一个车轮啃轨，有时几个车轮同时啃轨；有时往返运行同侧啃轨，有时往返运行分别啃磨轨道两侧。不同的啃轨情况有不同的原因。

（1）轨道安装水平弯曲。大车轨道安装水平弯曲过大，超过跨度公差时，就会引起车轮轮缘与轨道侧面摩擦。当龙门起重机运行到该路段时, 就可以明显地发现起重机摇摆不定并产生倾斜,轨道高的一端车轮啃外侧, 低的一端啃内侧。

（2）轨道跨度误差大 起重机安装以后, 其行走车轮的轮距已经是个定值, 轨道跨度与轮距应当相同。当轨道跨度相对于轮距发生变化时,就使得车轮不在其踏面中间运行, 造成轮缘与轨道侧面摩擦而产生啃轨。

（3）轨道直线度、平行度差 轨道安装不规范, 两端轨距不相等, 出现一端大、另一端小,即所谓“八字形” , 当起重机在此段路轨上往返运行时, 车轮将分别啃磨轨道外侧与内侧。而路轨压板螺栓松动同样也会引致路轨位置的移动而使其呈“ 蛇形” ,当直线度超差厉害时, 同样会发生啃轨现象。

（4）轨道污染严重 由于预制场主要生产各类混凝土预应力空心板梁, 在生产过程中难免会有混凝土、砂、石等杂物洒落, 加上平时装拆模板及空心板养护时遗留的油、水等都会污染轨道 ,以致起重机运行时驱动车轮容易发生打滑,起重机跑偏而造成啃轨。

3.故障处理

（1）调整轨道。起重机能否正常工作, 首先取决于轨道的状况是否良好。由于起重机行走机构的设计计算中都是按直线行走来设计的, 因此从理论上说轨道也应当是直线布置的。但在实际工况中, 轨道承受着各种外力的作用, 其变形与位移总是存在的,长期作用下势必导致车轮啃轨。所以必须经常不断地调整轨道 ,使轨道保持良好的工作状态。轨道在调整之前应当对其进行详细的检查与测量, 并记录相关的数据。检查的内容包括:一是检查轨道有无裂纹、开裂的现象。二是用钢卷尺测量轨距, 用水准仪测量、抄平、调整轨道全程的高度, 用细钢丝调整轨道直线度。三是检查螺栓、螺母、轨道压板有无松动、缺损的现象。然后就可以根据上述检查的结果来决定修理的具体方案。一般来说, 若轨道变形或磨损不是十分严重的时候, 可以通过对轨道进行局部调整的方法来消除车轮啃轨现象。当轨道严重变形或磨损超标时, 单纯调整轨道已不足以解决问题了, 只能通过更新轨道或增高轨道基础等方法来处理。

（2）严格控制车轮组的安装精度。为保证起重机能正常运行, 不啃轨, 除了要令轨道保持良好的状态外, 起重机本身尤其是车轮组的安装精度正确与否也是一个不可忽视的重要因素。一般情况下, 要严格控制起重机车轮组的安装精度应从起重机本身的工作特性着手, 围绕“运行平稳, 直线行走, 自动走直” 这几方面展开, 其最终目的是要确保每个行走车轮与轨道严格对中。但在实际工作过程中, 为了保证机械传动系统的同轴度以及尽可能地减少修理工作量,原则上应先调整被动轮, 除非万不得已时, 才采取调整主动轮的方案。实际应用中具有包括动作可靠性、结构简单、操作方便、适用范围广在内的多种性能优势。但在龙门式起重机高频率使用的条件下，仍然不可避免地产生了一定的问题与缺陷，例如行走故障、以及车轮啃轨故障等。出现以上故障后，需要及时采取各种方法进行维修1。