SHCWFQ5200环轨吊车的研制及技术特点

　　近年来，我国建设规模 巨大，促进了我国起重吊装技术的繁荣和发展，全国各地一批又一批规模宏大、技术复杂的基础设施、大型公用工程和住宅、石油化工、核电站、奥运工程、超高层的钢结构工程与大跨度双向张弦的钢屋盖工程的相继建成。折射出我国的建筑安装业的起重吊装技术水平又上了一个新的台阶。如国家奥林匹克体育场(鸟巢)工程;国家体育馆钢屋盖工程;上海环球金融中心钢结构工程;国家数字图书馆;中央电视台新址大楼;国内 个可开盒屋盖的南通体育场;秦山核电站和大亚湾核电站二、三期工程;三门与海阳AP1000核电站。

　　但有一点要说明的是国内在超大型起重吊装设备制作方面还比较落后。超大型设备与构件的起重吊装,大部分仍然需要依靠桅杆等较落后装备安装，既费时费工，又存在着安全隐患。

　　为了改变国内起重吊装大型设备与安装技术落后的现状，在充分调研了国内外超大型起重机的现状前提下，经过多年的经验积累以及将以往设计、制作、安装等技术的整合、集成与一体化。在国内外首先提出开发SHCWFQ5200环形起重机。该机主要用于解决传统的起重设备及吊装工艺无法满足的特大型设备安装的技术问题，同时优化了传统的起重设备及施工方法等工序复杂、风险大、隐患多等的技术问题。必将起到更新我国起重吊装专业人才的知识结构,使之具备迎接科技创新、新世纪挑战的理论知识与技能。也是起重吊装技术发展史中的一次创新。

　　SHCWFQ5200的研制将起到更新我国起重吊装专业人才的知识结构,使之具备迎接科技创新、新世纪挑战的理论知识和技能。也是起重吊装技术发展史中的一次创新，影响深远，意义重大。

　　1、技术特点

　　SHCWFQ5200环形起重机吸取了桅杆式起重机和自行式起重机的特点与优点. 由双臂架、起升机构、变幅机构、超起机构、行走机构、控制系统、安全报警系统等主要部分组成，其 大的特征在于：

　　(1)SHCWFQ5200环形起重机起升机构采用液压油缸作动力，由多台穿心式液压提升油缸组成，采用先进的计算机同步控制系统来控制平衡及同步。从而达到安全、经济、适用的目的。

　　(2)SHCWFQ5200环形起重机机身旋转角度可以达到360度，覆盖所有角度。其配重不随机身旋转。从而降低配重对地面的要求。配重固定是本机设计时的一个主要特点。

　　(3)SHCWFQ5200环形起重机采用模块化设计，所有构配件能够拆装并装集装箱运输。从而解决了公路运输上超长，超宽运输的难题。

　　(4)SHCWFQ5200环形起重机设计四种主要工况：

　　主臂工况， 高度120m;

　　主臂+固定副臂工况， 高度120m+40m;

　　主臂+塔臂工况， 高度120m+80m;

　　轻重混合臂工况， 高度120m+80m。

　　(5)SHCWFQ5200环形起重机可根据不同的工况要求把配重半径从30m、35m、40m、45m、50m这5个配重半径相互转换。使得配重箱与吊重设备之间相互选置。

　　(6)穿心式液压提升油缸是双油缸组合使用，可以连续同步提升。一改国内以往单油缸提升速度慢，超高设备 不能提升到位的缺点。

　　(7)行走机构，是新开发设计的一种滚轮履带行走模式，不再使用履带旋转动力马达，而是油缸随环形槽推拉行走。

　　主要解决的技术问题有：

　　a、SHCWFQ5200环形起重机除配重外自重将在2500~3000t。采用滚动链式的槽型环轨行走，并用油缸千斤顶推进的形式来实现360度旋转时平稳、连续的转动。

　　b、SHCWFQ5200环形起重机配重重量 大约为4500t，传统吊机配重都随吊机一起转动或移动，因SHCWFQ5200环形起重机配重重量大，随机身转动必将增加配重底盘旋转机构与地面的要求。而一般施工场地的地面情况基本上满足不了。因此SHCWFQ5200环形起重机在配重上部与机身相连的部分设计了旋转机构，从而使配重不再离开地面，不再随机旋转，只需固定在所需工况内，降低对施工场地的要求，既经济又安全。

　　c、主臂与副臂的设计制作所采用的材质是宝钢生产的高强钢BWELDY960QL2、BWELDY960QL4, 实现国产化。过去由于国产钢材达不到强度要求，所以在很大程度上抑制了我国超大吨位通用起重机的制造。本机主臂为人字形双主杆，副杆为平行双杆。

　　2、技术方案

　　(1)本机现在的设计是12500t·m起重量，主杆按120m，半径按50m计算。世界上现今 大的仅为3200t。我国的核工业部也进口了一台，该机设计原理实际上是用两台1600t吊机合拼成一台。SHCWFQ5200环形起重机的设计特点之一为模块化设计，整机可以拆分成标准零部件，并可装进标准集装箱运输。

　　(2)本机自重为8500t，主吊臂选用国产(宝钢)，高强度钢BWELDL9600L2和BWELDY9600QL4国产材料，型式吊臂为A字型双臂，带超起杆。在沿地面铺设的环轨上可360度带重旋转。但是它的基础要求小于现有600t履带吊的地面压强，这是超大型起重机很难做到的。而800t以上的履带起重机对地面要求必须处理或打桩等，这些都极大的增加了施工成本。

　　(3)SHCWFQ5200环形起重机的配重不随着吊重设备旋转，将上面讲的标准集装箱内装配重后把集装箱放在环轨的中心，按要求一层层堆放;按施工工况要求配置好重量后放好;超起杆用拉板和滑车组连接，滑车组与卷扬连接，通电后超起杆可以由卷扬机控制起升;超起杆顶部与配重上部旋转装置打轴连接，完成了 步;第二部超起杆顶部用两台1300t液压千斤顶与主吊臂系统拉板连接，通电后控制主吊臂的起升;当主吊臂起升到一定的角度后，第二步工作完成;第三步是将专用设计开发的四台1300t快速连续提升缆索千斤顶(该千斤顶每小时可以提升30m，按5小时连续提升工作时间 能够完成150m吊装高度的重型设备吊装任务)设置到位，就完成了吊装的准备条件。

　　(4)行走机构：本机的行走是大胆的创新，不用国内外常用的用电能转动，减速齿轮箱和我们常用的聚乙烯四氟板，而是用一种滚轴链带平面行走机构，这样摩擦系数更小。而且也解决了环轨的直径，可从 小的60m~70m~80m~90m~100m,这样大直径提高了吊机的施工范围以及减少了配重的重量。这一方法的使用，也解决了可走圆弦的难题(走弯槽轨)，并可走直行轨的一举两得的效果。

　　(5)超大型起重机的移位，由于整机重量重、吨位大、拆装一次时间周期长，约5~12天。所以在同一个工地，当一个作业区完成了吊装作业后到另一作业区(同一工地范围)，SHCWFQ5200环形起重机已考虑了整机行走功能。二根主吊臂，以及部分配重，一起行走，行走靠在主吊臂根部和两侧设计的有顶升能力的液压油缸。使本机起空150mm,然后在前方铺好直轨。把原走的弯轨滑移梁旋转90°放下液压油顶，使滑移梁落下直轨内。

　　(6)本机的工况设计：考虑到超大t位的起重机不可能吊小t位的吊重物，初步设置为四个工况：

　　a、主臂工况 120m;

　　b、主臂+固定副臂工况 120m+40m;

　　c、主臂+塔臂工况 120m+80m;

　　d、轻重混合臂工况 120m+80m。

　　(7)大车行走的液压系统，由于我们设计选用滚轴平板行走。它的摩擦系数小，所以有环轨上旋转选用滚压推进的方法，优点：液压推进旋转速度慢、推力大。推速匀均、电能小、噪音底等优点。比多电机减速箱的成本降低约50%，而且机械的传动在弯轨上行走，事故率高，今后维修和配件等都比较困难。在做了充分的对比和分析下，液压都优于机械，所以本机选置了液压的技术方法。

　　本机在整机使用中有以下特殊的优点：

　　a、配重不随着吊重物旋转，4500t的配重不要随吊装物旋转，对地面压强小，一般不需做地基处理。减少了电源能耗，操作更为方便，不像现有世界上所生产的大小吊机，后面配重除不带超起杆作业外，带上超起杆吊装就要另外配一部吊机和一辆载重运输车辆为配重服务。当起吊重物吊空后，后面超起也要起空，如不空，就要减少配重。当前后配重平衡才能旋转就位。当重物就位下放时，后面超起配重同时下放落地，前面吊钩方能松钩。再吊第二钩更复杂。吊车旋转时，由于是空钩，不能带后面的超起配重，只能通过另外配备的吊机和运输车把 次吊装下放点配重运到第二次起吊位后，重新组装方可吊装。所以SHCWFQ5200环形起重机配重不动，可旋转连续吊装，吊装效率要提高65%。配重不动，设计了上部的垂直旋转装置，是一大创新。

　　b、模块化的设计、组装、运输大大降低了施工成本。如配重块要4500t，一次性的投资大、制模、浇注、铸铁、压铁块等。还有每一次运输4500t配重，从一工地运另一工地的运输成本极大。而模块化的设计可使拆装后的构建装入集装箱运输，在到达现场后，再把运输的集装箱就地取材如灌装黄沙、石子、块石等就变成配重箱。从而达到节约成本的目的。

　　c、基础：本机为环轨吊，它的整机重量和吊重物都在环轨上面，SHCWFQ5200环形起重机环轨是大小头长10m一块的道基板。地面一般处理一下(用沙或石子找平)就可铺路基板，环轨受力圆周段40m×10m=400m2,按 大起重量5200t加本机自重2300t后为(不包括配重)7500t÷400m2=18.75t/m2，进口的吊机3500t+结构+配重，约7500t，而它只有4条履带板，2m×15m×4条=120m2，7500t÷120m2=62.5t/m2，所以要求打桩，基础处理费用，运输费用均高。由于本机配重不起空，所以基础要求降低。

　　d、按3500t履带吊与SHCWFQ5200环形起重机比，SHCWFQ5200环形起重机起重量大，旋转半径大，工作范围广，造价，进口一台3500t履带吊约3亿人民币(其中还不包括保险和进口运输等费用)，而SHCWFQ5200环形起重机仅约1.5亿人民币。SHCWFQ5200环形起重机国产化、液压操作系统等有明显的成本优势。

　　e、SHCWFQ5200环形起重机设计了多工况选用，在不同的设备，不同的半径，不同的高度，不同的重量可多种型式的组合，满足各种情况的吊装。

　　3、技术领域

　　本发明涉及一种新型、实用、拆装方便，充分利用本机自身的部件、一机多用超大起重量的环形起重机。特别是在吊装特大型高、重、大、精、尖、新、难的核电站模块、石油化工静置塔类设备、超长、超重、吊装半径大等特点的特种钢结构时，将发挥其任何其它起重设备不可替带的作用。而且，该吊机的技术推广与应用，将推动国家建筑安装施工行业的吊装技术进步，提高我国企业的竞争优势能力，无形潜在的资产是巨大的。