万吨级可移动式门式起重机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种万吨级可移动式门式起重机，用于超重型海工装备的起重吊装。
【背景技术】
[0002]海洋钻井平台有上万吨，目前是在船坞里建造。限于船厂船坞所用的龙门起重机起吊能力的限制，船厂通常将海洋钻井平台或其大型构件分解成一个个小的模块先在车间进行建造，建好后的模块再运到船坞里进行组装，即其采用搭积木的方式一部分一部分堆积而成。该建造方式的缺点为:1)船坞对船厂来说是最重要的生产资源，长时间占用船坞，影响船厂对造船合同的承接；2)海洋钻井平台建造周期长，施工效率低。
[0003]为解决上述问题，行业内曾有人大胆提出“海洋平台地面建造”的新模式，这种模式完全不占用船坞资源，整个建造过程全部在地面完成，且建造周期明显缩短，成本大幅降低，为船厂和船东带来可观的效益。
[0004]船厂现使用的龙门起重机虽然有近千吨的起重能力，但还不足以吊起重量达数万吨的海洋平台。即使其他领域有固定式起重机具有万吨的起重能力，可以完成万吨重构件的提升作业，但是该起重机没有配备移动系统，只能是在一个固定的位置上起吊重物，不能够吊起重物进行空间位置移动，也就是它说需要借助其它装备(如半潜驳船和拖船)，才能完成海洋平台的下水作业。为了实现对重物的移动，这种起重机需要配套其它的设备来弥补其不能移动的不足，因此增加了作业的成本。因此，如何实施“海洋平台地面建造”，仍然是较大技术难题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型在破解上述“海洋平台地面建造”的实施难题，克服现有龙门起重机起升能力不足，以及固定式起重机起吊能力足够但不能移动的缺陷。
[0006]为此，本实用新型提供了一种万吨级可移动式门式起重机，主要由提升系统、移动系统、前后对称的一对主梁以及两对支撑腿组成，其特征在于:上述主梁为拱式外形，包括拱梁、下弦梁、上弦梁、吊杆、连杆；拱梁和下弦梁、上弦梁采用箱梁结构，内部配置纵向筋肋和横向隔板；上述连杆将上弦梁、下弦梁、拱梁连接成整体桁架结构；吊杆竖直绷劲连接在上弦梁、下弦梁之间；
[0007]上述支撑腿由一对刚性支撑腿和一对柔性支撑腿组成，均采用上小、下大、左右对称的梯形桁架结构；前述刚性支撑腿刚性连接在前述主梁下方一端，柔性支撑腿柔性连接在前述主梁下方另一端；刚性支撑腿和柔性支撑腿关于所连接的主梁中心线对称布置，主梁与刚性支撑腿和柔性支撑腿组成前后、左右总体对称结构；
[0008]上述移动系统控制上述支撑腿的位置变化，并视被吊重物的尺寸调节上述两主梁之间的距离。
[0009]在本实用新型中，承重主体采用桁架钢结构设计，由拱式主梁、刚性支撑腿、柔性支撑腿等部份组成。主梁采用拱式外形的“刚性梁柔性拱”结构，这种结构多用于桥梁结构中；支撑腿采用上小下大左右对称的梯形桁架结构，此种结构具有较好承载稳定性，并且空间利用率较高，便于内部设备安装。
[0010]桁架结构拱式外形多用于桥梁结构中，在起重机领域很少用到，尤其在大型起重机上更是少见。桁架结构拱式外形的主梁与传统的箱体结构主梁比较，最明显的优点是在承载截面面积相同的情况下承载能力大很多，因此可大幅度减少起重机钢结构重量，降低制造成本。
[0011]桁架结构的另一个优点是结构风阻较小，也就是说与箱体结构比较桁架结构承受的风负荷较小，风载荷小可保证起重机具有较强的抗风能力，因此也降低了起重机防风装置的配置成本。
[0012]优选的本实用新型中移动系统包括支撑单元、驱动单元和液压均衡单元，其特征在于:
[0013]所述支撑单元由M个支撑装置组成，M为自然数，所述支撑装置包括滚轮车组和支撑机构，所述支撑机构安装在所述滚轮车组上方，所述支撑机构承受起重机的载荷，所述滚轮车组带动所述支撑机构移动；
[0014]所述驱动单元由N个驱动装置组成，N为自然数，所述驱动装置包括与支撑腿的下横梁固定连接机架机构、与所述机架机构活动连接的驱动机构、与支撑腿的下横梁固定连接的悬挂液缸和与所述机架机构固定连接的支撑轮，所述驱动单元驱动所述支撑单元移动，所述支撑轮数量为4个，分别安装在每个所述驱动装置的四个角上与轨道接触；
[0015]所述液压均衡单元包括支撑单元控制油路和驱动单元控制油路，所述液压均衡单元通过油路控制所述支撑单元和所述驱动单元保持整个起重器移动过程中的稳定。
[0016]作为本实用新型的优选方案，所述支撑机构包括与支撑腿的下横梁固定连接的油缸支座、与所述油缸支座固定连接的支撑油缸、与所述支撑油缸固定连接的支顶座、与所述支顶座铰接的球形绞座、与球形绞座固定连接的支撑箱体、减磨板及定位销，所述定位销穿过所述减磨板的中心对所述支撑箱体和所述滚轮车组进行定位并将所述减磨板固定在所述支撑箱体和所述滚轮车组之间，起重机的载荷通过所述油缸支座作用在所述支撑油缸顶部，再通过所述支撑油缸内部的液压油将载荷传递到连接所述支撑油缸底部的所述支顶座上，通过所述支顶座再传递到所述球形绞座上，最后作用在所述滚轮车组上，所述球形绞座与所述支顶座组成球形绞支撑，当轨道基础不平整或者起重机支腿结构受载变形时，球形绞支撑能及时调整支撑油缸与所述滚轮车组的受力角度，确保所述滚轮车组与轨道间的接触力为垂直正压力且均匀分布，为了避免所述支撑油缸受到横向力，本实用新型技术方案将所述支撑油缸设置在所述支顶座和所述油缸支座形成的空腔内部，当起重机移动时，所述滚轮车组与轨道间产生的横向阻力可加注在所述支撑油缸上，而是通过所述支顶座和所述油缸支座直接传递到下横梁上，所述减磨板安装在所述支撑箱体与所述滚轮车组的滚轮架之间，所述定位销穿过减磨板分别伸入所述支撑箱体和所述滚轮架内进行定位，所述减磨板的摩擦系数比较小，当所述滚轮车组受横向力作用时可绕定位销转动，当所述滚轮车组不沿着轨道方向移动时，轨道会对滚轮车组产生纠偏作用力，因为滚轮车组可以绕定位销转动，故轨道侧面对所述滚轮车的纠偏作用力大幅减小。
[0017]作为本实用新型的优选方案，所述滚轮车组的数量为2个，所述滚轮车组包括滚轮、滚轮架和侧轮，所述滚轮安装在所述滚轮架内，所述侧轮固定在所述滚轮架外侧，所述侧轮中心轴线与所述滚轮中心轴线垂直，所述侧轮与轨道侧面产生滚动摩擦，由于用滚动摩擦代替了滑动摩擦，因而减小了轨道侧面的摩擦阻力。
[0018]作为本实用新型的优选方案，所述机架机构包括与支撑腿的下横梁固定连接的传力支架、与所述传力支架滑动连接的机架、穿过所述机架并与所述机架活动连接的传力轴、套装在所述传力轴两端与所述传力轴活动连接的滑块，所述传力支架下端开设有滑道，所述滑块可以在所述滑道内上下滑动，所述传力轴与所述滑块中心轴同轴，所述传力轴可进行转动，所述机架通过所述传力支架、传力轴和滑块与下横梁连接，实现力的传递。
[0019]作为本实用新型的优选方案，所述每个驱动装置包含两个所述悬挂液缸，两个所述悬挂液缸的上端与起重机的下横梁连接，两个所述悬挂液缸的下端与所述机架连接，两个所述悬挂液缸的中心线垂直于地面并与所述传力轴的中心线等距。
[0020]作为本实用新型的优选方案，所述驱动机构包括与动力端连接的输入齿轮轴、与所述输入齿轮轴进行固定连接的输入齿轮、与所述输入齿轮进行啮合的过渡齿轮、与所述过渡齿轮进行固定连接的过渡齿轮轴及与所述过渡齿轮进行啮合的齿条，所述输入齿轮轴和过渡齿轮轴均与所述机架进行连接，所述悬挂液缸向下的力通过所述机架和所述过渡齿轮轴传递给所述过渡齿轮，以平衡所述齿条对所述过渡齿轮产生的垂直向上的反作用力，确保所述过渡齿轮与所述齿条的啮合不发生分离，保证所述过渡齿轮和所述齿条的中心距在要求的范围内。
[0021]所述驱动装置通过动力端传输动力至所述输入齿轮轴，所述输入齿轮轴带动所述输入齿轮转动，所述输入齿轮与所述过渡齿轮进行啮合，所述过渡齿轮又与所述齿条进行啮合，故所述输入齿轮通过所述过渡齿轮将动力传递给了所述齿条，所述齿条固定在地基轨道上，所述驱动装置为整个起重机的移动提供驱动力，由于所述机架与下横梁不是直接进行连接，而是通过所述滑块、传力轴与所述传力支架进行滑动连接，而所述传