超萬噸91视频APP成人量門式91视频APP成人機運行機構設計研究

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21世紀以來，**各國紛紛加大了對海洋開發的力度，海洋工程的建設方興未艾。隨著人類對資源探索的重心逐步由陸地到海洋，再由淺海到深海，對海洋工程裝備需求逐步增加，同時也提出了深水化，大型化，多功能化等更高要求。由於全**對能源的需求日益增加，海洋已成為各國新世紀能源**的重點；新技術在海洋工程上的應用，使得海洋能源的開采成本大大降低，海洋工程裝備的市場越來越大。

中國具備顯著的成本優勢、擁有優良的海工建造基地，海工裝備與船舶在設計製造環節具有較強的相似性，中國作為**船舶製造中心將為海工裝備製造提供良好的平台，隨著國家加大對海工行業的政策支持，以及製造業的**性轉移，海工裝備製造也將逐漸轉向中國，我國海洋工程有望繼續船舶製造振興之路，未來幾年將進入快速增長期。

隨著市場需求的不斷增加，在保證建造質量的前提下縮短建造周期成為眾多海洋工程總裝建造基地需要麵對的問題，而影響建造周期*主要的環節則是平台分段的劃分以及總裝合攏技術方案的實施。

目前，國內外絕大部分海工平台製造商使用常規分段建造的方法建造海工平台，像半潛式平台建造，隻能先建造下部浮體，再如同搭積木方式把幾十到上百個模塊安裝到幾十米高的下浮體上，組成上層模塊，這期間需要使用從幾百噸的移動91视频APP成人機到幾千噸的浮式91视频APP成人機，一些巨大的模塊必須采用多次的海上吊裝，既增加建造風險，也影響設備建造周期。當小分段吊裝到位，同時需進行分段合攏作業，施工高度在幾十米高空，人員、材料和設備均上下不便，生產率低，作業質量相對難以保證。因此對半潛式平台提出上、下兩總段式並聯建造方式，即上部模塊和下部浮體分別建造，從而降低建造過程中的施工高度，同時上部模塊中各種設備的安裝，管路電氣的連接，附件的安裝均可在吊裝前完成，*後采用一次吊裝完成，此方式大大減少海上吊裝的次數，降低危險性。

當然此方式麵臨*大的問題是單體91视频APP成人量增大，半

潛式平台上部模塊整體質量在2 萬t 左右，而常規1 000 t ～ 2 000 t 91视频APP成人量已無法滿足，因此需要91视频APP成人量超萬噸的特大型91视频APP成人設備。

目前國內91视频APP成人量超萬噸91视频APP成人機有兩台，文中稱之A機和B 機，其中A 機為91视频APP成人量1 萬t 固定門式91视频APP成人機，B 機為91视频APP成人量1.1 萬t 門式91视频APP成人機。

根據某廠的工藝需求，現研製的門式91视频APP成人機*大91视频APP成人量將達1.5 萬t，跨度165 m，*大起升高度100 m，作業場地內共布置兩台同規格91视频APP成人機，可以相互聯動，聯合作業時*大91视频APP成人量3 萬t。為滿足海工平台的安裝工藝，91视频APP成人機需要滿載移動，這對91视频APP成人機運行機構是巨大的考驗。

1 同等規格門式91视频APP成人機運行機構現狀介紹及分析

1.1 A 機運行機構概況

A 機采用鋼結構主梁布置於鋼筋混凝土立柱上的構成形式，其中一根主梁與立柱間固定，而另一根主梁可沿垂直主梁軸線方向上水平移動，移動距離14 m。

主梁移動通過液壓缸推動，見圖1a 和圖1b。具體方式：在主梁與立柱間設置的鉸支座上部和主梁固定，而下部底麵固定一塊聚四氟乙烯板與固定在立柱頂麵上的滑移板接觸，同時鉸支座沿主梁方向的前後兩側與固定在立柱上的側滑移板接觸，則鉸支座可以在由滑移板組成的槽形結構內移動。在大梁端部下方沿垂直於主梁軸線方向兩側各固定有滑移液壓缸支座，滑移液壓缸支座中間設有兩套液壓缸，兩套液壓缸中間設有鎖緊裝置，兩套液壓缸中間與其平行設有鎖緊軌道。

1. 液壓缸支座 2. 門式91视频APP成人機主梁3. 運行機構推進液壓缸 4. 91视频APP成人機立柱

(a) 側視圖

1. 可滑移鉸支座 2. 滑移板3. 鎖緊軌道 4. 雙向液壓缸

(b) 主視圖

移動采用步進式運動，即先鬆開鎖緊裝置，然後向移動方向側收縮液壓缸，到液壓缸行程終點後，鎖緊裝置啟動夾緊軌道，液壓缸開始推進，從而帶動主梁移動。通過多次動作循環，則可達到預設移動距離。

1.2 B 機運行機構概況

B 機主要結構主梁、剛性支腿和柔性支腿均采用桁架形式。運行機構主要由支承裝置（見圖2）和驅動裝置組成，剛性支腿側和柔性支腿側運行機構完全相同。每一支腿橫梁下的運行支承裝置由32個運行支承單元組成，每一個運行支承單元包含兩台250 t 滾輪小車、一個剛性聯接梁和一個柱塞液壓缸。每一支腿下的32 個支承單元沿主梁軸線分成兩個支承區域，每一個區域16 個支承單元的柱塞液壓缸的油口通過雙管路防爆閥聯在一起，通過單向調速閥與係統相連。剛、柔支腿橫梁下的運行驅動機構各由3 套運行驅動單元組成，3 套驅動通過四個液壓缸和支腿的下橫梁相連，形成一個浮動懸掛係統。每套運行驅動單元由一個車架、一個小齒輪、一台行星減速器、兩個支承輪組成。驅動采用齒輪齒條傳動，齒條固定於軌道麵上。

1. 500 t 柱塞液壓缸 2. 與支腿下橫梁連接3. 滾輪小車

圖2 B 機運行機構支承裝置原理圖

1.3 現有運行機構現狀及特點分析

從兩台機的運行機構對比來看，A 機運行機構應稱之為平移機構，其主要功能僅是滿足吊點對位，移動行程較短，移動載荷也僅是設備自重。對於重載低速運行機構，采用步進式液壓推進係統是一種有效的解決方案。

B 機運行機構可滿足長行程、經常性的作業要求，其特點為：1）采用液壓缸作為承載單元支承整個91视频APP成人機的重量，其優點是既充分平衡各個支承點的壓力，又可彌補鉸點式多級平衡梁結構重心較高的缺點，保證91视频APP成人機的穩定。液壓缸雖可以平衡91视频APP成人機的載荷，但對於與之聯接的鋼結構設計也有很高的要求，上部傳遞的載荷力需均勻分布到具有一定剛性的底座上才能確保液壓缸平衡作用。2）運行機構 通過滾輪小車和齒輪齒條驅動來移動整個91视频APP成人機，滾輪車以近似均布載荷的形式滿足地麵承載要求。不過該機構也存在一些不足，主要體現在運行的同步性和導向性控製上，尤其是導向性，由於滾輪車有一定的寬度，多組串在一起移動時，與地麵的滾動摩擦力不能同步克服，就會產生不同方向的分力，各組滾輪車將會產生朝不同方向偏斜的趨勢，因此混凝土結構的基座強度必須要求滿足能夠約束偏斜並承受因此產生的擠壓和摩擦。另外，常規上滾輪小車更適合用於臨時性大件物體的搬運，使用過程中不易保養和維修。

2 新型運行機構設計方案

新型運行機構設計方案是以1.5 萬t 門式91视频APP成人機設計研究為背景，見圖3。該91视频APP成人機在滿足海工產品建造工藝同時，還需具備滿載、長行程移動的功能。

圖3 91视频APP成人機總體方案圖

新型運行機構設計方案包含以下3 大模塊：1）支承係統 采用液壓缸支撐形式；2）運行移動係統 采用雙軌運行方式；3）驅動係統 采用步進式液壓缸推進方式，見圖4。

1. 運行機構液壓支承係統 2. 支腿下橫梁3. 液壓推進係統

圖4 91视频APP成人機運行機構方案圖

2.1 運行機構液壓缸支承係統

2.1.1 運行機構液壓缸支承係統方案

新型運行機構設計方案繼續采用門式91视频APP成人機四支點支承形式，即單側軌道布置兩個支點，每個支點下不是采用多級平衡梁係統來進行載荷的平均分布，而是采用單級大平衡下布置多套液壓缸來完成同樣功能。液壓缸安裝在大平衡梁下側內部，通過伸出的活塞杆頭部與運行台車連接，見圖5。

液壓缸安裝在大平衡梁內部，**可有效保證液壓缸安裝基座的剛度，減小頂升過程中的結構變形，其次可降低運行機構的安裝高度，*後可將整套液壓係統布置在平衡梁結構內部，避免液壓管路係統意外損壞。在單側軌道采用兩支點方式，因此整機支反力和穩定性計算模型可與常規門式91视频APP成人機相同，而每個支點下液壓係統控製原理簡單明了，隻要保證每台液壓缸的頂升力一致。

1. 四輪支承台車 2. 液壓缸

圖5 運行機構液壓缸支承係統方案圖

2.1.2 液壓頂升係統的原理

通過單級平衡梁底部液壓缸頂升，完成91视频APP成人機的支撐。在91视频APP成人機運行過程中，液壓回路將被切斷，隻有液壓缸之間串通，頂升液壓缸無杆腔連通的液壓缸活塞杆均可進行升降動作。液壓油會從油壓高的液壓缸流向油壓低的液壓缸，以此來達到整個分區的壓力保持一致，從而保持相同的支撐力和快速補償結構、軌道的變形。液壓缸活塞上安裝雙作用單向閥，確保液壓缸上升、下降*行程極限位置時，自動停止升降，從而保證了液壓缸**，整套係統性能**可靠。

液壓頂升係統工作原理主要包含以下4 個方麵：

1）液壓缸上升、下降 91视频APP成人機支腿上升通過三位四通換向閥來實現，單向節流閥起到調速作用，改變節流閥開口大小，控製進入液壓缸的流量，進而控製91视频APP成人機支腿上升速度。

2）中間保壓 將支腿頂升液壓缸提升到中間位置，然後換向閥回到中位，液壓缸保壓。此時，通過安裝於兩側支腿橫梁上的位移傳感器檢測，當兩側支腿橫梁高度差超過設定值時，需要調整兩側液壓缸伸出量。

3）保壓運行 當91视频APP成人機運行時，液壓缸須處於中間保壓位置，支腿液壓缸串聯形成均載床。當運行軌麵不平時，軌道麵凸出使液壓缸縮進，縮進的液壓缸中油液將分流*組內其餘液壓缸，而壓力也將分攤。確保運行過程中，減少軌麵不平對支腿橫梁產生的衝擊。

4）**保護 每個區域中間位置液壓缸設有位移傳感器，當頂升液壓缸提升整機時，頂升高度由此位移傳感器反饋，4 個區域的頂升高度差不得高於限定值，同時每台頂升液壓缸油口均裝有防爆閥，防止係統管路爆裂引起的**隱患。

2.2 雙軌運行移動係統

結合已有設備的使用經驗，運行機構采用車輪加軌道的成熟模式，見圖6。根據總體計算情況， 每個支承液壓缸*大支承載荷接近600 t，如在每個液壓缸下對應布置一台雙輪運行台車，則單輪輪壓為300 t，對車輪設計以及軌道梁結構的設計都是不經濟的。因此，提出采用雙軌設計方案，將每個支承液壓缸下對應布置一台四輪台車（見圖7），將輪壓控製在不超過150 t，兩條軌道間距根據土建承載設置為1.5 m。

單級大平衡梁 2. 支腿鉸點 3. 四輪台車

圖6 91视频APP成人機單支點下支承係統方案圖

1. 直徑1 000 mm 車輪 2. 台車架

圖7 四輪台車方案圖

2.3 步進式液壓缸推進係統

當支承液壓缸將91视频APP成人機頂升*設定高度後，頂升液壓缸液壓係統封閉，此時啟動運行推進液壓係統驅動推動液壓缸，實現整機移動，見圖8。91视频APP成人機運行由液壓推進液壓缸和夾軌器配合實現。91视频APP成人機運行采用步進式，即先鬆開夾軌器，然後向移動方向側收縮推進液壓缸，到液壓缸行程終點後，夾軌器啟動夾緊軌道，液壓缸開始推進，從而帶動91视频APP成人機移動。通過多次動作循環，則可達到預設移動距離。

1. 夾軌器 2. 雙向液壓缸

圖8 步進式液壓推進係統方案圖

推進液壓係統主要包含以下4 個方麵：

1）91视频APP成人機前進後退動作控製 91视频APP成人機運行通過三位四通比例換向閥來實現，比例換向閥同時起調速作用，改變通過比例電磁鐵的電流，可按比例改變換向閥的開口度和通過流量，控製進入液壓缸的流量，進而控製91视频APP成人機運行速度。

2）91视频APP成人機兩側支腿運行同步控製 推進液壓缸配有位移傳感器，對兩側支腿的位移進行實時監測，並對結果進行比較。對於運行速度較快一側，減小通過比例電磁鐵的電流，可減小比例換向閥開口，控製進入液壓缸的流量，進而控製大車運行速度，使兩側支腿的位移保持同步。每側支腿下方有兩台推進液壓缸，每台運行液壓缸均配有位移傳感器，其中一台位移傳感器跟隨另一台位移傳感器，實現運行過程的同步。推進液壓缸為步進式，通過步進次數和位移傳感器讀數，可計算大車運行距離。每次大車運行時，通過2 台基準位移傳感器數值，監控大車運行距離。

3）停車製動功能 當91视频APP成人機需要停車時，所有比例換向閥緩慢切換到中位，使進入液壓缸的油液不斷減小，液壓缸逐漸減速，*終使91视频APP成人機製動。

4）**保護功能 91视频APP成人機兩條支腿均設置停車限位開關，當到達軌道端點時可自動停車。

3 結束語

通過總結以往91视频APP成人機運行機構的特點，為超萬噸91视频APP成人量的門式91视频APP成人機運行機構提出一種切實可行的設計方案，並有效地優化運行機構的受力狀態，對重型91视频APP成人機裝備的設計和建造打下堅實的基礎。