55t架梁吊机拼装方案Word文件下载.docx

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起重机传动方式为电-机械传动，控制方便，造价适中，维护简单。

起重机底盘为可拆装式结构，适用性广，前后横梁及纵梁分节段制造，节段间通过拼接法兰连接，可以通过更换标准节段长度进行接长或缩短。

因此本起重机除了能够满足东平水道钢桁拱桥的施工要求，还可以通过对底盘前后横梁及纵梁进行局部改造，来适应不同桁宽、不同节间距钢梁的架设。

2.1工作环境：

工作最大风速15.5m/s

工作环境温度-20～50℃

相对湿度90％

非工作时最大风速26.7m/s

2.2主要技术参数：

整机工作级别A5

额定起重量55t（主钩）/15t（副钩）

主钩起升速度0～5.5m/min（满载）

0～11m/min（空载）

副钩起升速度0～11m/min

变幅速度0～3.5m/min

吊臂变幅角度23°

～74°

主钩幅度11.5m～35m

起升高度90m（轨道面上最大35m）

最大起重力矩55t×

28m

回转角度主钩±

，+20°

副钩（+0°

～+180°

，-20°

～0°

，-160°

～-180°

）

回转速度0～0.48r/min

走行方式牵引自力走行

牵引走行速度0～0.8m/min

爬行角度0°

（上坡）

整机调整角度时的顶升速度96mm/min

整机装机容量260kW

动力型式三相五线制，交流380V/50Hz

整机重量约为246t（含临时轨道）

单件最大重量≤17t

工作时前后支顶间距11m

工作时横向支顶间距15m

吊臂长度36.5m

工作时锚固支点反力前支点145t

（后锚定）后支顶125t/75t

非工作时支点反力前走行轮45t

后走行轮40t

2.3主要构造：

东平水道钢桁拱桥QL55型架梁起重机主要由上部桅杆式起重机部分（上车）和下部走行部分（下车）组成。

上车由36.5m吊臂、三角架、上转台、上底盘、回转机构、起升机构、变幅机构、调平机构、司机室组成，下车由下底盘、牵引走行机构、前锚固、后锚固、轨道等组成。

金属结构的主材料采用Q345B。

2.3.1吊臂：

吊臂长度36.5m，截面为矩型，采用格构式组合构件形式，主肢为φ168×

10钢管，材料为Q345B；

缀条用φ76×

5钢管，材料为20号钢。

吊臂由尾段、2节中间段、首段及副臂组成，总重量为14.75t，吊臂最大外形尺寸40m×

3.1m×

3m。

吊臂通过臂根铰轴安装于上转台上，与上转台一起回转。

臂头上装有取力装置及滑轮组。

为减轻吊臂重量，臂头滑轮为Mc尼龙轻型滑轮。

主起升倍率为4，此时吊钩滑轮组方向与吊臂头部定滑轮组方向垂直，可有效防止钢丝绳相互缠绕。

2.3.2三角架：

三角架采用Q345B钢板焊成箱形杆件，形成人字形主结构。

由前部撑杆、后部拉杆，辅助撑杆、防倾装置四部分组成。

其中前撑杆上安装有变幅定滑轮组、变幅平衡滑轮组及副钩转向滑轮。

三角架下端通过铰轴安装于上转台上。

三角架前撑杆外形尺寸15m×

3.1m×

0.9m，重量为5.5t。

三角架后拉杆外形尺寸为11.5m×

0.4m；

重量为2.5t。

2.3.3上转台：

上转台为框架式金属结构，采用工字型纵梁、横梁及圈梁断面，材料为Q345B。

转台上设有吊臂铰轴支座和三角架铰轴支座。

转台下部通过一个133.50.3150.002的三排滚柱式回转支承与上底盘相连。

转台上装有主起升、副起升、变幅三台卷扬机以及司机室及控制系统等。

转台外形尺寸11.2m×

3.5m×

2.7m，重量为18.5t。

2.3.4上底盘：

上底盘为可拆式结构，由横梁、纵梁、中间梁等各种箱形及工字形梁组成框架结构，材料为Q345B。

前横梁中心线向后3m处设置回转支承，前横梁两端底部设有与下底盘相连接的铰支座。

上底盘后部两侧设有调平机构的安装支座。

后部左右对称安装了两台牵引走行卷扬机，前横梁上安装有牵引转向滑轮组。

上底盘在前部通过前横梁两端的两个铰座安装于下底盘上，后部通过调平机构与下底盘相连。

上底盘拼装后最大外形尺寸16.6×

12.85m×

2.84m，合计重量约为65.5t，最大单件重量10t。

2.3.5下底盘：

下底盘为可拆式结构，由横梁、纵梁、直梁、斜梁等各种箱形及工字形梁组成框架结构，材料为Q345B。

下底盘下部安装有前、后走行台车以及前、后锚固系统。

下底盘拼装后最大外形尺寸15.4m×

12.63m×

2.5m，合计重量为17t，最大单件重量3.8t。

2.3.6主起升机构：

主起升机构采用一台单绳拉力为127kN的电动卷扬机，电机功率为75kW，钢丝绳倍率m=5，卷扬机中上部出绳。

额定载荷时的起升速度为5.5m/min，空载时起升速度可达到11m/min，卷筒容绳量为465m。

主起升卷扬机配有过、欠缠绕保护装置及超速开关。

在高速轴端采用电力液压块式制动器，同时在低速端设有失效保护盘式制动器，高、低速制动器均能满足单独制动要求。

主起升机构采用变频调速控制。

主起升机构吊钩采用双钩，钢丝绳采用30NAT-35TX7+IWR-1770-GB/T8918不旋转钢丝绳，同时在死头处加装防转器；

主起升动、定滑轮组通过对滑轮组的优化布置，充分保证主起升钢丝绳工作时不打绞。

为保证主起升钢丝绳在卷筒上排绳整齐不乱绳，主起升卷扬机两端挡板处安装有补偿挡块。

2.3.7副起升机构：

副起升机构采用一台单绳拉力为90kN的电动卷扬机，电机功率为37kW，钢丝绳倍率m=2，卷扬机中部向上出绳。

额定载荷时起升速度为0～12m/min，空载时起升速度可达到24m/min,卷筒容绳量为290m。

副起升卷扬机配有过、欠缠绕保护装置及超速开关，在高速轴端采用电力液压块式制动器，同时在低速端设有失效保护盘式制动器，高、低速制动器均能满足单独制动要求。

副起升机构采用变频调速控制。

副起升机构吊钩采用单钩，钢丝绳采用28NAT-18x7+IWR-1770-GB/T8918不旋转钢丝绳，同时在死头才处加装防转器，以上措施充分保证了副起升钢丝绳工作时不打绞。

为保证副起升钢丝绳在卷筒上排绳整齐不乱绳，副主起升卷扬机两端挡板处安装有补偿挡块。

2.3.8变幅机构：

变幅机构采用一台单绳拉力为126kN的电动卷扬机，电机功率55kW，钢丝绳倍率m=12，卷扬机尾部出绳。

变幅速度3.5m/min，卷筒容绳量为220m。

变幅卷扬机配有过、欠缠绕保护装置及超速开关，在高速轴端采用电力液压块式制动器，同时在低速端设有失效保护盘式制动器，高、低速制动器均能满足单独制动要求。

变幅机构采用变频调速控制。

变幅钢丝绳通过设在三角架顶部的定滑轮组、转向滑轮组，和与吊臂头部相连的动滑轮组来实现变幅。

变幅钢丝绳采用30NAT-6X36SW+IWR-1770-GB/T8918钢丝绳。

变幅钢丝绳浇铸索具左右各1根，单根长15m。

2.3.9回转机构：

回转机构采用双驱动系统，回转速度为0.48r/min。

机构型式为变频制动电机+回转减速机+开式齿轮传动。

两套回转驱动装置左右对称布置于转台两侧。

变频电机功率为22kw×

2。

支承型式为三排滚柱式全回转支承，回转支承型号为133.50.3150.002。

2.3.10螺旋调平机构：

为保证架梁吊机能在拱桥上正常架梁，本吊机的上底盘可以进行调平作业，使得架梁起重机在拱桥上的操作与在平直梁段的操作一样方便。

左右两侧调平机构之间可实现互锁，亦能在解锁后进行单独动作。

调平机构为一对Tr300×

48（p24）螺旋机构，采用螺旋传动将旋转动作转化为直线动作，达到上底盘调平的目地。

螺杆下部采用铰轴安装于下底盘上，上部与装在上底盘上的大螺母旋合。

大螺母在电机及减速机的带动下旋转，从而带动上底盘绕上下底盘连接铰轴旋转，实现吊机上底盘保持水平状态的功能。

上底盘的调整速度为96mm/min，整个螺母的行程可达到6m，对应下底盘可停在0-30°

的任何位置，为无级调整。

为减轻大螺杆的重量，螺杆采用无缝钢管制造，最大可承受拉压力载荷150t。

2.3.11吊机前移牵引机构：

吊机牵引前移机构主要由牵引卷扬机、走行台车、行进轨道、动滑轮组、定滑轮组及锚定拉板等组成。

吊机通过安装在上底盘结构上的牵引卷扬机、安装在前走行台车上的牵引动滑轮组、安装在钢梁节点上方锚固拉板上的牵引定滑轮组，利用钢丝绳的牵引来实现整机的前移动作。

牵引卷扬机采用两台左右对称的，单绳拉力为80kN的慢速卷扬机，卷扬机中上部出绳，卷筒容绳量为270m。

钢丝绳倍率m=11，整机前移速度0.8m/min，该卷扬机设有过、欠缠绕保护装置。

在高速轴端采用电力液压块式制动器，同时在低速端设有钳盘制动，两套制动装置均能单独满足制动的要求。

行进轨道由轨排和方钢组成，轨排铺设在上弦杆顶部，并将其用螺杆锚固好，铺设长度为两个11m节间（轨道长度按两个13m节间考虑）。

当吊机完成前方节间杆件的架设后，将后方节间轨排的螺杆拆除，利用副钩将后方节间的轨排提升并转移到前方，将其安放到上弦杆顶部。

轨排长度设定为4.5m、1m、1.5m和4.5m共4种，能满足钢梁上弦杆宽度及弦高变化的安装要求。

2.3.12锚固系统：

起重机锚固系统由四部分组成：

前部拉锚、前部支顶、后部拉锚及后部支顶。

前部拉锚：

起重机前移牵引到位后，安装前部拉锚。

即将安装在前走行台车上的拉板，与钢梁节点上方的锚固拉板用销轴联接起来。

起重机一侧锚定拉板的工作拉力为70t，两侧共140t。

前部支顶：

起重机前部两台走行台车，分别安装有四个带机械螺旋锁定的液压缸。

前部拉锚锚定后，操作支顶油缸顶出，使前走行车轮悬空，再旋紧机械螺纹锁定，支顶力通过钢轨枕传递至钢梁腹板上。

单侧的最大支反力为：

170t。

后部支顶：

起重机后部两台走行台车，分别安装两个带机械螺旋锁定的液压缸。

前部拉锚锚定后，与前走行台车上的支顶油缸同时操作，支顶油缸顶出，使后走行车轮悬空，旋紧机械螺纹锁定，支顶力通过钢轨枕传递至钢梁腹板上。

75t。

后部拉锚：

后部拉锚是通过设在下底盘上的锚箍，将吊机的下底盘尾部与钢梁的上弦杆固定在一起，承担吊机工作时的向上反力，工作时后锚的最大拉力为45t。

后锚设有两处，其布置能满足架梁起重机工作时的稳定性要求和钢桁梁的结构特点，并避开了钢桁梁上的节点位置

2.3.13抗扭桁架

抗扭桁架下端与下底盘上的支座铰接，上端通过固定在上底盘上的挡块与紧固件将桁架定位，从而保证整机工作时的尾部横向稳定性，并能随上、下底盘夹角变化来调整高度。

2.3.14电气系统：

电气系统在设计时充分考虑到架梁起重机的特殊性，采用日本的安川系列变频器、西门子可编程控制器（PLC）及天水二一三公司一系列低压电器，具备较高的安全性、可靠性及完备的防止误操作功能，能够满足起重机大范围平稳调速的要求。

整机电气系统分为电源、主起升机构、变幅机构、副起升机构、回转机构、牵引调平机构、安全报警、控制及监控、视频监控和照明电路等组成。

整机功率约为300kw。

（1）电源系统

进线电缆先进入下平台入口处的总接线P1柜中的总断路器QM和总接触器KM，再通过中央集电环接入上车体的进线P2柜中，对整个上车体的电气控制柜进行供电。

电源AC400V/4P/50Hz

电机额定电压AC380V/3P/50Hz

照明电源AC220V/2P/50Hz

控制电源AC220V/2P/50Hz或DC24V

其他AC220V/2P/50Hz或DC24V

（2）主起升控制系统

主起升系统由一台变频器驱动一台电机，采用矢量开环控制，其速度初步设定为30%，50%，100%的额定速度（可根据现场情况调整速度）,当重物下降或由高速转成低速时,电动机将处在发电制动状态,这部分能量通过变频器制动单元经制动电阻发热消耗掉,运行机构制动减速。

主起升制动器包括一个高速端制动器和一个低速端盘式制动器。

停止时，先电气制动，再机械制动。

（3）副起升控制系统

副起升系统由一台变频器驱动一台电机，采用矢量开环控制，其速度初步设定为30%，50%，100%的额定速度（可根据现场情况调整速度）,当重物下降或由高速转成低速时,电动机将处在发电制动状态,这部分能量通过变频器制动单元经制动电阻发热消耗掉,运行机构制动减速。

副起升制动器包括一个高速端制动器和一个低速端盘式制动器。

（4）变幅控制系统

变幅系统由一台变频器驱动一台电机，采用矢量开环控制，其速度初步设定为30%，50%，100%的额定速度（可根据现场情况调整速度）,当重物下降或由高速转成低速时,电动机将处在发电制动状态,这部分能量通过变频器制动单元经制动电阻发热消耗掉,运行机构制动减速。

变幅制动器包括一个高速端制动器和一个低速盘式轮制动器。

（5）回转控制系统

回转系统由一台变频器驱动两台电机，采用V/F开环控制，其速度初步设定为30%，50%，100%的额定速度（可根据现场情况调整速度）,当高速转成低速时,电动机将处在发电制动状态,这部分能量通过变频器制动单元经制动电阻发热消耗掉,运行机构制动减速。

回转制动器为电机自带的电磁制动器。

（6）牵引调平控制系统

由于牵引机构和调平机构不同时工作，故左牵引和左调平共用一台变频器控制，右牵引和右调平共用一台变频器控制。

采用矢量开环控制，只一挡速度，即额定速度。

牵引制动器包括一个高速端制动器和一个低速端盘式制动器。

调平制动器为电机自带的电磁制动器。

2.3.14安全警报系统和视频监控系统

在系统设计时，接触器、限位开关、超速保护开关通断信息都送到PLC进行判断，通过程序设计成安全联锁状态，PLC就能自动识别，并封锁错误操作指令或快速切断故障回路，从而有效防止安全事故的发生。

变频器本身具备缺相检测、相序检测、失压保护、过压保护、过流保护、超速保护等保护功能；

同时还具有自诊断和外部机械抱闸逻辑控制功能。

本机安装有力矩限制器，当吊重力矩超过规定值时，将自动切断起重机向危险方向运行（吊钩上升或者吊臂变幅下降），并且发出声光报警，以提醒操作人员，此时，起重机只能向安全方向运行。

主起升、变幅和副起升卷扬机上安装有上下限位开关，牵引卷扬机安装有钢丝绳过欠缠绕限位开关，当相关机构运行到极限位置时，可自动切断运行，使机构只能向安全方向运行。

司机室顶上安装有大风报警仪，当风速超过设定值时，将自动停止机构的运行，以免发生危险。

司机室前方安装有两台摄像头用于监视爬坡时牵引走行情况，起重机的三角架上安装有两台摄像头用于监控各卷扬机的工作情况。

视频监控器放置在司机室内，便于操作人员查看。

三、拼装方案

广州侧和贵阳侧钢梁分别架设完前八个节间拱上以下部分杆件后，开始在已拼装完毕的第二至三个节间上开始拼装55t架梁吊机。

拼装架梁吊机前，广州贵阳两侧各节间的高强螺栓施拧及桥面板施焊工作必须全部完成。

55t架梁吊机采用两岸各一台55t提升站及一台大型吊机配合进行拼装。

附补助起重吊机布置图1、2、3、4、5及安装步骤图一、二、三、四、五。

1、拼装步骤（附图一）

（1）55t架梁吊机轨道布置

利用55t提升站在第二至三节间下弦顶部按照轨道布置图要求布置轨道。

（2）下底盘安装（附图二）

下底盘为可拆式，由各种箱形及工字形梁组成框架结构。

在下底盘上安装有吊机前移牵引用卷扬机及定滑轮组，走行台车，前后锚固系统。

下底盘采用55t提升站进行安装。

下底盘拼装时应在轨道上加设临时锁定措施。

下底盘也可在桥下拼装成整体，采用55t提升站整体起吊。

具体步骤如下：

1）吊装原QL55-07-01-00两根纵梁（每根约4.5t），纵梁前后分别与前、后走行机构支座铰接；

2）吊装2件改造的前横梁二QL55-GZ-07-02与原前横梁QL55-07-08预拼好的前横梁整体（2.9t），两端分别用M20x85与左右两侧纵梁栓接；

3）吊装2件改造的后横梁一QL55—GZ-07-01-00与原后横梁QL55-07-06预拼好的后横梁整体（2.92t），两端分别用M20x85与左右两侧纵梁栓接；

4）按左右对称拼装的原则先吊装下底盘各斜撑梁，斜撑梁为原斜撑梁二QL55-07-05（约0.94t），再吊装直撑梁QL55-07-04（约1.2t），各梁均用M20x65栓接。

（3）后锚固安装

将锚杆与拉钩预拼好，吊装使锚杆从下向上插入下底盘的锚定梁中，旋入大螺母，用螺旋扣将后锚固两侧拉钩固定在钢梁上。

现场定位QL55-18-05垫块并将垫块焊于下底盘锚定梁上。

（4）上底盘安装（附图三）

上底盘为可拆式，由主横梁、纵梁等各种箱形或工字形梁组成框架结构。

主横梁中部向后3m处设置回转支承、两侧底部设有于下底盘相连接的铰支座。

上底盘后部设有上底盘调平机构的安装支座。

上底盘在前部通过两个铰座安装于下底盘上，后部通过调平机构与下底盘相连。

具体拼装步骤如下：

1）先在地面把改造的左右前横梁节段一QL55-GZ-08-01-01-00和原前横梁节段二QL55-08-01-02-00预拼成1整体（约16.5t），再吊装与下底盘上铰支座铰接相连，再用临时支撑固定好。

2）吊装左右两根原纵梁1QL55-08-02-00（3.3t），一端与前横梁栓接固定，纵梁后部用枕木及千斤顶将上平面操平；

3）先在地面把改造的左右边节段QL55-GZ-08-02-01-00和原后横梁中节段QL55-08-06-02-00预拼成1整体（约15.1t），再吊装与左右纵梁1栓接，再用临时支撑固定好。

4）吊装两根QL55-08-04-00原纵梁2（5.6t），两端分别与前、后横梁栓接；

5）吊装改造的中间梁QL55-GZ-08-03-00（约2.3t），两端分别与两纵梁2栓接（如现场条件允许，可预拼中间梁与两端梁2再整体吊装）；

6）按照左右对称拼装原则，吊装4根QL55-08-03-00中横梁（约10t），两端分别与纵梁1和纵梁2栓接。

（5）螺旋调平机构安装：

螺旋调平机构（约3.1t）也可在上底盘后横梁吊装完成后完成安装。

先进行整体预拼，将长螺杆旋入调平螺母内，调整螺杆端部销孔中心距调平机构轴承座的转轴中心的距离为755毫米，完成减速机等所有部件拼装后整体吊装，由于55t提升站提升高度不够起吊螺旋调平机构，所有需用提升站吊一台汽车吊补助起吊螺旋调平机构，使螺杆下部与下底盘调平支座铰接，调平机构上的支座与上底盘后横梁间安装螺栓及剪力销。

调平机构安装完成后可撤出上底盘的临时支撑。

（6）上转台及回转机构安装及司机室安装

上转台为框架式金属结构，采用工字型纵梁、横梁及圈梁断面，转台上设有吊臂铰轴支座、三角架铰轴支座，通过回转支承与下车相连。

转台上装有起升、变幅卷扬机、司机室及控制系统。

采用55t提升站安装。

1）将133.50.3150.002回转支承的外圈安装螺栓预装入回转支承，螺母轻轻带紧；

2）吊装回转支承（约5t），回转支承内圈与QL55-08-00上底盘总成的QL55-08-05-00中间梁栓接，内圈螺栓用力矩扳手按图纸要求预紧到位；

3）取下预装的外圈螺栓上的螺母及垫片；

4）吊装上转台结构，转台下部与回转支承外圈螺栓栓接，外圈螺栓用力矩扳手按图纸要求预紧到位；

5）安装两台回转减速机；

6）吊装中央集电器，安装于回转中心。

（7）三角架安装及各卷扬机安装（附图四）

三角架由前部压杆和后部拉板组成，其中前部压杆上安装有变幅定滑轮组及主、副钩转向滑轮。

采用Q345B钢板焊成箱形杆件，形成直角人字形主结构，由前压杆和后拉杆组成，通过铰轴安装于上转台上，其中前压杆上安装有变幅定滑轮组及主、副钩转向滑轮。

采用70t汽车吊机进行安装。

先安装三角架后部拉板，安装过程中，拉设缆风，防止其失稳倾倒。

然后安装转动撑杆，最后安装前部压杆。

1）吊装QL55-05-02-00后拉杆总成，下端上转台的支座铰接，上部设临时支承使拉杆垂直放置；

2）吊装预装有各滑轮组的前撑杆总成，下端与上转台支座铰接，上端与后拉杆铰接；

3）吊装QL55-05-07辅助撑杆，两端铰接；

4）吊装QL55-05-15-00防倾装置，一端与前撑杆上法兰栓接。

5）安装副钩卷扬机、主钩卷扬机、变幅卷扬机。

6）进行电器安装及调试。

（8）吊臂安装（附图五）

吊臂长度36.5m，截面为矩形，采用格构式组合构件，主肢为ф168x10钢管，材料为Q345B，条用ф76x5钢管，材料为20号钢，吊臂由尾段、2节中间段、首段及副臂组成，总重量为15t。

安装吊臂前需开动回转向吊机前进方向旋转5°

，为70t汽车吊留出起吊空间。

1）预拼吊臂QL55-03-01-00尾段（3.6t）和QL55-03-02-00中段Ⅰ（约2.8t）为一整体（约6.5t），使用70t汽车吊吊装再回转，并使吊臂的变幅角度为10°

，使用主钩卷扬机拉住吊臂。

2）预拼吊臂QL55-03-03-00中段Ⅱ（约2.8t）、QL55-03-04-00首段（约3.9t）、QL55-03-05-00副臂（约1t）、变幅钢丝绳浇铸索具及滑轮组为整体（约10t），使用q70t汽车吊吊装，再中间段法兰螺栓拧固后，然后再A5、A6节间平联上搭建一个临时支架，让起重臂落至在支架上。

（9）变幅机构安装

1）穿变幅钢丝绳，可以采用直径14x200m的钢丝绳作为引绳。

（10）副起升机构安装

穿副起升钢丝绳，安装副起升防转、取力装置。

（11）主起升机构安装

穿主起升钢丝绳，安装主起升防转、取力装置。

（12）牵引爬升机构安装

1）现场定位两侧的QL55-14-04-00滑轮组成2，支座施焊；

2）现场定位两侧的QL55-14-03-00滑轮组成1，支座施焊；

3）吊装牵引爬升卷扬机（带卷扬机支座），现场定位，支座施焊；

4）穿牵引爬升钢丝绳。

（13）抗扭桁架安装

1）吊装抗扭桁架下端带支座现场定位焊，上部设临时支撑将桁架保持竖直；

2）现场定位焊挡块；

3）安