[科普中国]-龙门式起重机

简介

龙门式起重机，俗称龙门吊，龙门起重机。是门式起重机的象形说法，其实就是门式起重机。龙门式起重机一般用于项目安装，例如大型设备，但要求场地宽阔。很多时候都是用于起重很重的货物。其结构如字眼所说，就像个龙门，将轨道平铺于地面，老式的在两头有电机，拖动起重机在轨道上来回移动，很多的龙门式为了安装更加的精准，也有采用变频电机和伺服驱动。1

分类龙门式起重机可按门框结构形式，按主梁形式，按主梁结构，按用途形式分类。

按门框结构分为门式起重机和悬臂门式起重机
一、门式起重机
1、全门式起重机：主梁无悬伸，小车在主跨度内进行。
2、半门式起重机：支腿有高低差，可根据使用场地的土建要求而定。
二、悬臂门式起重机
1、双悬臂门式起重机：最常见的一种结构形式，其结构的受力和场地面积的有效利用都是合理的。
2、单悬臂门式起重机：这种结构形式往往是因场地的限制而被选用。

按主梁形式一、单主梁
单主梁门式起重机结构简单，制造安装方便，自身质量小，主梁多为偏轨箱形架结构。与双主梁门式起重机相比，整体刚度要弱一些。因此，当起重量Q≤50t、跨度S≤35m时,可采用这种形式。单主梁门式起重机门腿有L型和C型两种形式。L型的制造安装方便，受力情况好,自身质量较小，但是，吊运货物通过支腿处的空间相对小一些。C型的支脚做成倾斜或弯曲形，目的在于有较大的横向空间，以使货物顺利通过支脚。
二、双主梁
双主梁门式起重机承载能力强，跨度大、整体稳定性好，品种多，但自身质量与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些，造价也较高。根据主梁结构不同，又可分为箱形梁和桁架两种形式。一般多采用箱形结构。

按主梁结构一、桁架梁
使用角钢或工字钢焊接而成的结构形式，优点是造价低，自重轻，抗风性好。但是由于焊接点多和桁架自身的缺陷，桁架梁也具有挠度大，刚度小，可靠性相对较低，需要频繁检测焊点等缺点。适用于对安全要求较低，起重量较小的场地。
二、箱梁
使用钢板焊接成箱式结构，具有安全性高，刚度大等特点。一般用于大吨位及超大吨位的门式起重机。如右图MGhz1200，起重量1200吨，为国内最大的门式起重机，主梁采用了箱梁结构。箱梁同时也具有造价高，自重大，抗风性较差等缺点。
三、蜂窝梁
一般指“等腰三角形蜂窝梁”，主梁端面为三角形，两侧斜腹上有蜂窝孔，上下部有弦杆。蜂窝梁吸收了桁架梁和箱梁的特点，较桁架梁具有较大的刚度，较小的挠度，可靠性也较高。但是由于采用钢板焊接，自重和造价也比桁架梁稍高。适用于使用频繁或起重量大的场地或梁场。由于这种梁型为专利产品，因此生产厂家较少。

按用途形式一、普通龙门起重机
轨道门式起重机
这种起重机多采用箱型式和桁架式结构，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4～39米。用抓斗的普通门式起重机工作级别较高。普通门式起重机主要是指吊钩、抓斗、电磁、葫芦门式起重机，同时也包括半门式起重机。
二、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。
三、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。
四、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 轨道龙门吊
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8～10米/分；跨度根据需要跨越的集装箱排数来决定，最大为60米左右相应于20英尺、30英尺、40英尺长集装箱的起重量分别约为20吨、25吨和30吨。 1

构成及应用根据行业标准GB/T14406规定，龙门吊主要由以下零部件构成 圆柱车轮、缓冲器、块式制动器、钢丝绳、起重吊钩、司机室、减速器、铸造滑轮、铸造卷筒、电动机、电控设备 。1

龙门式起重机作为桥式起重机的变形，继承了桥式起重机的主要特点与性能优势，同时在实际工作中，还表现出了以下的优点：首先，吊装结构依托于轨道完成，消除了传统意义上来自于轮胎式大车或者是柴油发电机组的故障源，降低了起重机运行期间的故障发生率。其次，龙门式起重机多通过电力方式进行驱动，运行期间不需要对机油进行更换，保养耗材得到了有效控制，维修保养费用开支小，成本低廉，经济效益显著。再次，龙门式起重机在轨道吊装过程当中，轨道处于固定状态，配合大车定位装置，避免在负载作用力较高情况下发生跑偏问题，自动化水平高。最后，在龙门式起重机的运行过程当中，直接外接高压电源，机构不动作条件下，基本不会产生噪音污染或空气污染，且可通过引入能量反馈装置的方式，在起升机构下降状态下实现能量反馈，达到节约能源消耗量的目的。2

选用原则一、门式起重机的选用
它符合通用门式起重机GB/T14406—1993以及GB5905-86的有关规定。
一般情况下，起重量在50t以下，跨度在35m以内，无特殊使用要求，宜选用单主梁式。如果要求门腿宽度大，工作速度较高，或经常吊运重件、长大件，则宜选双梁门式起重机。
二、跨度和悬臂长度
门式起重机的跨度是影响起重机自身质量的重要因素。选择中，在满足设备使用条件和符合跨度系列标准的前提下，应尽量减少跨度。
三、轮距的确定原则
（a）能满足门架沿起重机轨道方向的稳定性要求；
（b）货物的外形尺寸要能顺利通过支腿平面钢架；
（c）注意使轮距B与跨度S成一定比例关系，一般取轮距B=（1/4—1/6）S。
四、门式起重机间距尺寸确定
在工作中，门式起重机外部尺寸与堆场的货物及运输车辆通道之间应留有一定的空间尺寸，以利于装卸作业。一般运输车辆在跨度内装卸时，应保持与门腿有0.7m以上的间距。吊具在不工作时应与运输车辆有0.5m以上的间距，货物过门腿时，应有0.5m以上的间距。 1

操作规程工作前1、对制动器、吊钩、钢丝绳和安全装置等部件按点检卡的要求检查，发现异常现象，应先予排除。
2、操作者必须在确认走台或轨道上无人时，才可以闭合主电源。当电源断路器上加锁或有告示牌时 ，应由原有关人除掉后方可闭合主电源。

工作中1、每班第一次起吊重物时（或负荷达到最大重量时），应在吊离地面高度0．5米后，重新将重物放下，检查制动器性能，确认可靠后， 再进行正常作业。
2、操作者在作业中，应按规定对下列各项作业鸣铃报警。
①起升、降落重物；开动大、小车行驶时。 门式起重机
②起重机行驶在视线不清楚通过时，要连续鸣铃报警；
③起重机行驶接近跨内另一起重机时。
④吊运重物接近人员时。
3、操作运行中应按统一规定的指挥信号进行。
4、工作中突然断电时，应将所有的控制器手柄置于“零”位，在重新工作前应检查起重机动作是否正常。
5、起重机大、小车在正常作业中，严禁开反车制动停车；变换大、小车运动方向时，必须将手柄置于“零”位，使机构完全停止运转后，方能反向开车。
6、有两个吊钩的起重机，在主、副钩换用时和两钩高度相近时，主、副钩必须单独作业，以免两钩相撞。
7、两个吊钩的起重机不准两钩同时吊两个物件；不工作的情况下调整起升机构制动器。
8、不准利用极限位置限制器停车，严禁在有负载的情况下调整起升机构制动器。
9、严格执行“十不吊”的制度：
①指挥信号不明或乱指挥不吊；
②超过额定起重量时不吊；
③吊具使用不合理或物件捆挂不牢不吊；
④吊物上有人或有其它浮放物品不吊；
⑤抱闸或其它制动安全装置失灵不吊；
⑥行车吊挂重物直接进行加工时不吊；
⑦歪拉斜挂不吊；
⑧具有爆炸性物件不吊；
⑨埋在地下物件不拔吊；
⑩带棱角块口物件、未垫好不吊；
10、如发现异常，立即停机，检查原因并及时排除。

工作后1、将吊钩升高至一定高度，大车、小车停靠在指定位置，控制器手柄置于“零”位；拉下保护箱开关手柄，切断电源。
2、进行日常维护保养。
3、做好交接班工作。 1

维护保养一、润滑
起重机各机构的工作性能和寿命很大程度上取决于润滑。
润滑时，机电产品的保养、润滑参见自身说明书，走行大车、吊重桁车等应每周注一次润滑脂。卷扬机加注工业齿轮油（SY1172—80）200，应经常检查油面高度，及时补充。
二、钢丝绳
常用品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳和光面钢丝绳，应注意对钢丝绳断丝、磨损和锈蚀情况检查。如有断丝、断股或磨耗量达到报废标准时，应及时更换新绳。
三、吊具
吊具必须定期检查。
四、滑轮组
主要检查绳槽磨损情况，轮缘有无崩裂及滑轮在轴上有无卡住现象。
五、车轮
定期检查轮缘和踏面，当轮缘部分的磨损或崩裂达到10%厚度时应更换新轮。
当踏面上两主动轮直径相差超过D/600，或踏面上出现严重的伤痕时应重新车光。
六、制动器
每班应检查一次。
制动器应动作准确，销轴不许有卡住现象。闸瓦应正确贴合制动轮，松闸时闸瓦间隙应相等。1

故障及维修行走故障及其维修1、原因

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、处理措施

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（改进后的连接示意图如下图2所示）。

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。2

车轮啃轨故障及其维修1、原因

导致车轮啃轨故障的因素主要有以下两个方面：

首先，车轮水平方向的偏斜问题，主要是指在车轮安装过
程当中，没有重视对水平偏斜量的控制，轨道中心线与车轮中心线不在重合状态下，形成一定夹角。在所形成夹角角度大于0.5°的情况下，将发生车轮啃轨的故障。

其次，车轮垂直方向的偏斜问题，主要是指受到龙门式起重机自身结构变形因素的影响，铅垂线与车轮踏
面中心线较差形成夹角，导致车轮运行半径增大，运行一周的路程明显增加。除以上因素以外，传动系统传动
性能的偏差以及轨道自身的设计、安装缺陷都将会加大车轮啃轨故障的发生率。

2、处理措施

首先，考虑到轨道在龙门式起重机的实际运行中会不同程度上承受各种外力影响，导致产生位移以及变形方面的问题，长期作用下将诱发车轮啃轨故障。因此，为了确保轨道工作状态的良好，需要重视对轨道的灵活调整。在轨道调整前，检查轨道外表面是否存在裂缝、开裂的问题，同时对轨距进行测量，对全程高度进行调整，轨道直线度通过钢丝绳进行校正，再检查螺栓或轨道压板是否存在松脱问题，若变形比较轻微，可以直接进行局部调整，若变形严重，则应当采取更换全新轨道或者是扩高轨道基础的方式实现。其次，需要对车轮组的安装精度进行可靠控制，常用的方法有以下三种类型：其一，应用大轮缘高度：按照原高度，上浮50%比例，改善车轮轮缘在受力状态下与轨道侧面的压触状况，降低应力水平，避免轮缘磨损，提高耐久性；其二，调整车轮组轨距取值：结合现行的相关设计规范来看，要求对于一般意义上的龙门式起重机而言，轨距误差应当严格控制在±S（跨度）/1000范围内。具体的调整方法有两类：对车轮组轴承制作的固定键板进行调整；对轴承两侧轴套长度进行调整。调整范围建议控制在8.0～10.0mm以内；其三，对车轮组对角线进行合理的调整：结合实践工作经验来看，认为为了确保机械传动系统同轴度，降低维修工作量，应当对被动轮进行调整，尽量避免调节主动轮，解决对角线安装环节的误差问题。2