造船龙门起重机起升钢丝绳更换工艺

北京102100；辽宁大连116025；3.国家工程机械质量监督检验中心，

4.大连船舶重工集团运输有限公司，辽宁大连116021）

摘

并对方案中的关键要：根据900t造船龙门起重机起升机构钢丝绳的缠绕形式，设计的一套主起升钢丝绳更换工艺，环节进行了受力分析和校核，保证了方案的可靠性和安全性。此工艺已成功应用在工程实践中。不仅节约了成本且大大

提高了工作效率，有很好的可操作性。更换工艺关键词：造船龙门起重机；主起升钢丝绳；中图分类号：TH213

文献标识码：A

文章编号：1672-545X（2019）07-0056-04

1概述

大吨位造船龙门起重机起升机构钢丝绳，由于

导致更换过程繁复且存在其直径大、缠绕形式复杂，

施工安全风险。施工前，通常都要制定相应的钢丝绳

管控施工更换工艺，用以统筹机具材料和人员调配，

安全，保障施工进度。

本文以某船舶集团900t造船龙门起重机下台车主起升钢丝绳更换工艺进行阐述，所用方法效率高，且已通过实践证实是安全可靠的。

更换的钢丝绳参数见表1，钢丝绳的缠绕形式见图2。

表1更换钢丝绳参数

序号1243

项目结构抗拉强度极限钢丝绳长度

重量数量卷筒

卷筒

直径

参数

8股绞合钢芯钢缆，强镀锌DIN1548型，分左右捻向。1800MPa1073kN960m2根42mm

567最小破断载荷

770kg/100m

2设备情况描述

钢结构采用某船舶集团900t造船龙门起重机，

跨距182m；下起双主梁，支腿一刚一挠，设置有上、

重台车，总起重量900t；其中下台车吊钩起重量300t，下台车轨平面以上起升高度91m。外形结构如图1所示。

导绳轮2层绳1层绳

定滑轮组

1层绳

2层绳

钢丝绳端压板形式

吊钩滑轮组

300t

2伊300t

300t

120.4m

4.4m91.4m

图2钢丝绳缠绕形式

91.4m

从钢丝绳的缠绕图可知，下小车主起升采用的是双卷筒双出绳形式，单根钢丝绳两绳头并行叠绕

因钢丝绳直径较大，出在卷筒上固定。该缠绕结构，

相较于普通起升机构要复绳点多，结构空间又狭小，

要先将旧绳下放至杂的多。按常规钢丝绳更换方式，

182m

图1整机结构

收稿日期：2019-04-27作者简介：洪

研究方向为技术管理。波（1968-），女，江苏南通人，工程师，

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地面，再采用较细的引绳，将新绳穿绕至起升机构

中。考虑到该方式费工费时，且易造成新绳扭结，导致钢丝绳系统中存在内力，不利于起升机构的安全

运行，因此采用了如下钢丝绳更换工艺。

3更换工艺

为有利于管控施工过程，

保障施工安全，更换工艺涉及4个部分：（1）施工准备；（2）旧钢丝绳拆卸；3）新钢丝绳穿绕；（4）校核计算；具体如下。3.1施工前准备

施工场地布局。按门架所覆盖的地面来进行场

地布局，考虑机架的摆放及汽车吊站位，所需施工场地约50m伊40m，图3为施工场地平面布置形式，表2为施工所用机具。施工前的具体准备工作如下：

跨度182m

刚腿

间距不小于15m间距不小于15m

主梁中心

4.4m

钩头20t40m

压载线换向轮钢丝绳

新绳滚筒

图3施工场地平面布置

（1）场地清理及起重机站位。按场地布局要求，对场地内的物品进行清理，与施工无关的全部清除。将起重机停放在船坞东端，避免施工期间与其它同吊m道起重机发生干涉。将维处修，起使重主机起幅升度卷13筒处m，于下起维小重量修车起停10重放机在t，满足钩距头刚下腿工方约况要，此4.4求。时为使上小车结构不会遮挡下小车主起升卷筒，需将上小车与下小车错开20m停放。起重机站位后需在大车轮下塞入斜楔，保证施工期间整机不发生滑移。

（2）新钢丝绳卷筒封固。新钢丝绳卷筒两端采用与卷筒轴径相配的槽钢做为支撑垫座，以保证钢丝绳更换期间，卷筒能够灵活滚动。按钩头出绳的中心

线来放置卷筒垫架，

两卷筒中心间距约3m。为保证钢丝绳出绳端偏摆角小于5毅[1]，

计算新卷筒固定位置距钩头约30m。

（3）起重设备布置。施工所用起重设备采用本机

自带的维修吊，起重量为12t，能够满足钢丝绳更换

的工况要求。维修起重机钩头上悬挂有四个手拉葫芦和一个导向滑轮，手拉葫芦用于悬吊、固定左右卷筒上的钢丝绳；导向滑轮作为牵引绞车的换向轮使用。

（4）绞车布置。绞车作为下放旧绳和牵引新绳的

《装备制造技术》2019年第07期

主要t与，并配设备，地面备进导其行向沿焊滑刚接轮腿封，固布侧，置横导形梁向式下滑见方轮图布拴4置挂所，

在示牵引。10绞能力为3t车压基载座铁

上。将绞车钢丝绳先穿过导向滑轮后，

再引入到维修起重机钩头悬吊的换向滑轮内，并将绳头绑固在机房结构上。

导向滑轮

10压载铁

导向滑轮

绞车

图4绞车布置形式

（5）在下台车机房内和地面上分别配置焊机和气割设备。见表2。

表2施工机具表

序号名称规格型号数量12

汽车吊3

绞叉25t手拉车车

5t5t

12滑葫芦

2t

76

5

4

导尼向龙绳

轮压载铁椎18~150m16t

2/11

4

4

1

98

钢丝绳夹44-36KTH20t/10t

电左KTH

10

10气割焊设备机44-361011212无齿锯

21413

钢丝钩钩绳头头卷垫垫筒架

架

垫架413

1615

钢丝绳接头套圈44

3.2旧钢丝绳拆卸流程

（1）将下小车钩头下放到垫架上，

由其承受钩头的全部重量。由于钩头铰点较多，

故采用采用槽钢将钩头封固在垫架上，防止钩头歪倒，

形式见图5所示。封固

槽钢

封固

图5钩头封固

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（EquipmentManufacturingTechnologyNo.07，2019（2）断开排绳机构与钢丝绳、卷筒的联动装置，开动下台车起升电机，下放钢丝绳，使卷筒上只保留三圈钢丝绳。

（3）先将左侧卷筒外层旧绳出绳端与手拉葫芦

固定并悬吊住，用割枪切断该钢丝绳，

只保留压板内一段旧钢丝绳；再将旧绳与绞车钢丝绳端部进行连

接，松开该绳与手拉葫芦的连接；

最后，开动绞车，将一根旧绳的一端缓慢下放至地面，

接近地面时，由地面操作人员向外牵引绳头并存放在空地处，切断旧

钢丝绳多余的冗长部分，保留长度以方便新、

旧钢丝绳连接牵引即可。

（4）反转绞车，重新将引绳端头牵引至下台车机房内，按上述流程将右卷筒外层钢丝绳下放到地面。至此，完成旧绳端的拆卸。3.3新钢丝绳穿绕

（1）在新、旧钢丝绳端头部，

焊接牵引用套圈。焊接采用气体保护焊，焊接材料H08A，具体焊接要求

如下：

12）3）清钢除丝绳绳头头表面要扎的紧油渍防止、

松水散渍以和保铁证锈熔等焊；磨平4）整）焊绳前头预端热部。先预堆热温焊一度控制在350益；

质量；夹层金属来封固绳头，

并打间温5度不），组表面对低于焊不接得有裂纹、

渣等缺陷；350轴套，焊接采用多层多道焊，控制层益，保6）焊后热处理，益；

加热温度控制在600益~650表面7温不）焊缓得有后打冷；

裂纹磨缺焊陷缝。

表面使之平滑，

磁粉检查焊缝（2）利用叉车将新钢丝绳牵引至钩头下端，

用直径10mm插编钢丝绳圈，将新、旧钢丝绳连接在一

起，控制新旧钢丝绳的绳头间距在700mm左右，

方便通过滑轮。

（3）开动起升电机，在将旧钢丝绳重新卷绕到卷筒的同时，带动两根新绳穿绕进滑轮组系统内。在引

入新绳的过程中，为了避免多组钢丝绳发生干涉，

保证入绳通畅，需利用两台汽车吊在靠近钩头侧吊起两根新绳，形式见图6所示。待新绳端头卷绕到卷筒上有两圈时，关闭起升电机。

滑车

钩头

钢丝绳卷筒

滑车

图6汽车吊辅助穿绳示意图

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（4）将两根新绳端部悬吊在维修吊钩头的手拉

葫芦上，利用割枪切断新、旧钢丝绳连接，启动起升机构电机，将旧绳下放至地面，待卷筒上旧绳留有三圈时关闭电机。

（5）用手拉葫芦固定卷筒上的旧绳，拆卸卷筒钢丝绳压板，抽出旧绳头，再将旧绳与绞车钢丝绳端部进行连接，松开旧绳与手拉葫芦的连接；开动绞车，分别将两根旧绳全部下放至地面，至此旧钢丝绳已

被全部拆除。

（6）截取新钢丝绳。由于更换的新钢丝绳来货长度长于设计长度，因此，需按设计长度截取。要求钢丝绳切断采用无齿锯，切断时做好封头处理。测量切

断后的实际钢丝绳长度并做好记录，

备查。（7）将新绳在地面的一端与绞车钢丝绳端部进行

连接，开动绞车，将新绳头牵引至下台车机房内，保证有两圈的余长后，利用手拉葫芦将新绳端悬吊固定后，拆开新绳与绞车的连接。（8）用钢丝绳压板将新绳端部固定到卷筒上后，拆卸与手拉葫芦的连接，恢复排绳机构的联动装置，检查新钢丝绳卷绕无误后，开动起升电机，缓慢卷绕新钢丝绳到卷筒上，从而完成钢丝绳的更换。3.4校核计算

（1）钢丝绳连接接头的受力分析

按本方案的工艺形式，钢丝绳连接接头的受力有：

1001）垂直提升钢丝绳约为m110绳长m，自计算重770钢丝kg绳，重量自本。钢丝绳直径42mm，每重次拉施力工为提升：

的钢丝绳高度F1为82045）新kg绳=，卷770滚筒伊9.8伊110100越8300.6N

动的摩擦滚动系数摩擦按阻0.08力。，计算的总重量阻按力进为货：

重3F2=8045伊9.8伊0.08越6307N4））钢滑丝浊轮绳越效的率僵性阻力。按僵性阻力系数1.1计算。（1-0.981-0.98。总效4率计算如下：

）伊伊0.952越0.876

F越5（）接8300.6头拉力计算+6307.28如下：

4

）伊1.1衣0.876越18343N（2）钢丝绳焊接接头强度校核

应力，1）计算本方许案用中应焊力接材料为低碳钢焊丝，

焊缝受拉透焊2，）计算本[啄]方越截案235面要衣1.48为：

伊0.8越127N/mm2积为求套：

圈与钢丝绳焊接采用开坡口焊《装备制造技术》2019年第07期

3）校核焊缝应力为26.2N/mm2，满足使用要求。（3）连接新、旧钢丝绳的短绳扣强度校核1570，单根钢丝绳最小破断拉力为48.2kN，安全系F越18343N伊5衣2伊1000抑45.9kN约48.2kN可见校核结果满足使用要求[2]。

方案选用的连接钢丝绳扣型号规格为6伊19-10-啄=18343=26.2约[啄]

700A越20伊35越700mm2可靠性，再辅以其它安全防护措施的实施。本工艺减少了换引绳的环节，降低了新绳扭结的风险。改进了新旧绳的接头形式，有利于新绳导入起升系统中。利用本机自带的维修起重机，解决了换绳空间狭小的困难。

利用本工艺方案对某船厂的900t造船龙门起重机下台车主起升钢丝绳进行更换施工，取得良好的效果。

参考文献：

[1]国家质量监督检验检疫总局.GB/T6067.1-2010起重机械[2]中国标准出版社.GB/T3811-2008起重机设计规范[S].北中国标准出版社，京：2008.

第1部分：总则[S].北京：安全规程，中国标准出版社，2010.

数取5，则

4结束语

本文按照钢丝绳更换工艺，对每个关键环节及

受力进行了必要分析核算，保证了施工的安全性和

HONGBo1，QIANHong-biao2，ZHUANGYu-yang1，GUOXiao-guang1，YANGWen-gang3，ZHONGHong-feng4（1.DalianShipbuildingIndustryGroupCo.，Ltd.，DalianLiaoning116021，China；2.DalianYiliaConstructionMachineryCo.，Ltd.，DalianLiaoning116025，China；

3.NationalConstructionMachineryQualitySupervisionandInspectionCenter，Beijing102100，China；4.DalianShipHeavyIndustryGroupTransportationCo.，Ltd.，DalianLiaoning116021，China）

ReplacementTechnologyofHoistingWireRopeforShipbuildingGantryCrane

Absrtact：Thispaperdesignsasetofmainhoistingwireropereplacementtechnologyaccordingtothewindingformkeylinksintheschemetoensurethereliabilityandsafetyofthescheme.Thisprocesshasbeensuccessfullyap原ofhoistingmechanismwireropeof900tshipbuildinggantrycrane，andmakesstressanalysisandcheckonthe

pliedinengineeringpractice.Notonlyhasthecostbeensaved，butalsotheworkingefficiencyhasbeengreatlyimproved，withgoodoperability.

（上接第55页）

Keywords：shipbuildinggantrycrane；mainhoistingwirerope；replacementprocess

ResearchonImprovementofFlexibilityofManualWelding

ProductionLinewithVariableParameter

（SAICGMWulingAutomobileCo.，Ltd.，LiuzhouGuangxi545007，China）

YANGHua，HUANGXi-li，LVYu-lin

Abstract：Flexibleproductionistheenterpriseoneoftheimportantabilitytorealizeproductsrapiditeration，occu原pythemarketopportunities.Becausethetraditionalautomobilewhitebodymanufacturingartificiallinecan'treal原izetheweldingbetweengreatdifferentplatethicknessmatching.Itcan'tachievemoremodelsormodelswithmul原

ductionmodetoo.Butbasedoncompileconverterequipmentparameterscanbeappliedinmanualweldingpro原ductionlinetosolvethedifficultyofswitchingoftheflexibleproductionweldingparameters.Anditbreaksthroughmanualweldingproductionlinewithvariable.

thelowcost，shortcycleofmanualproductionlineforweldingflexibleabilitytotransformmethod.ThearticlewillfocusontheapplicationresearchofconverterequipmenttoexplaintheresearchonimprovementofflexibilityofKeywords：variableparameter；parametricconverter；flexibleproduction

tipleconfigurationofflexiblewelding，itisdifficulttocompatiblewiththemodernmodelsoflargeflexiblepro原

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