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浅谈船体分段吊具及其设计


浅谈船体分段吊具及其设计 摘要:本文简要介绍了分段吊具的结构、分类,特点以及设计标准、选材及 设计时应该注意的问题。 关键词:分段吊具;船台吊装;联排 随着造船技术的发展, 分段造船得到了普遍应用。分段造船的运用大大缩短 了造船周期,提高了造船的效率。船体分段吊装是分段造船的重要组成部分。船 体分段吊装是指在船台上, 使用起重设备,焊机等一些辅助设备将大型船体分段 吊运到指定的位置并进行焊接装配的过程。由于需要吊装的分段体积和质量较 大,吊装过程需要消耗大量的人力、物力。同时船台(船坞)是船厂实现分段吊 装的主要场地, 船台的数量和尺度是决定船厂生产能力的主要依据。船台的生产 能力决定船厂的年产量, 船厂总是最大限度地发挥船台的能力,因此吊装过程中 资源的合理配置和分段吊具的合理选择显得尤为重要。 分段吊具是分段吊装过程中的重要部件,与起重机和船体分段直接连接,对 分段的吊装完成起着重要的作用.分段吊具经历了从简单到复杂,从小承载到大 承载,从机械到自动的发展历程,目前承载吨位最大达千吨以上。 1.分段吊具的种类及特点 由于船体结构的不同,分段的重量、强度、结构刚度、吊点的分布形式和数 量也存在差异, 因此分段吊具根据吊点的位置分布、承载及数量不同组成也有区 别,一般结构包括吊轴、梁体、滑轮、索具及末端连接件等部分。按照吊具结构 和使用方式的不同又分为杠杆式吊具、柔性吊具和联排等多种形式。 1.1 杠杆式吊具 杠杆式吊具通过杠杆原理,使各个吊点达到受力均衡。一般在吊具下部配 4~6 个滑轮,使用时可两个或四个滑轮同时使用。每个滑轮通过钢丝绳索具分 出两个吊点,两吊点即可单独使用也可以合并使用。杠杆式吊具的特点:结构简 单,维护方便,对分段上吊点的分布及吊具上钢丝绳长度一致性有一定要求。杠 杆式吊具分为联体式、单体式和支撑梁是吊具。 1.1.1 联体式吊具(图 1) 联体式吊具为两级杠杆结构, 吊点多。 适用于吨位大, 尺寸较大的分段吊装。 也可设计为内嵌式结构,副梁体嵌在主梁体内(图 2) ,使结构更加紧凑,重量 更轻,但副梁摆动量较小。联体式吊具包括两种结构: 1.1.1.1 固定型吊具(图 1) 滑轮定向旋转,在不加辅助钢丝绳索具的情况下,吊点沿直线分布。 1.1.1.2 旋转型吊具(图 3) 吊具下部吊臂可沿吊排长度方向摆动,也可 360° 旋转,以满足吊点在一定 宽度范围内的分段吊装。 1.1.2.单体式吊排(图 4) 为单级杠杆结构,下部配 2~4 个滑轮,使用时须两个滑轮同时使用。三角 型吊排,吊排为三角形,下部配 2 个或 4 个滑轮。此种吊排尺寸小,重量轻。 1.1.3.支撑梁式吊具(图 5) 支撑梁式吊具结构形式为一字型支撑梁体,梁两端配滑轮,滑轮上配钢丝绳 索具,滑轮可沿吊排长度方向摆动,也可 360° 旋转。 此种吊具适用于起吊长度 较长的船体分段。 1.2.柔性吊具 柔性吊具下部配有多个可上下浮动的吊点,吊点用一根钢丝绳串联。通过吊 点的自由浮动达到各点的受力均衡。其下面吊点可全部使用,也可部分使用。不 用的吊点会在钢丝绳的带动下向上运动,直至顶在梁体的限位板上。吊点可以是 吊钩也可是吊环或卸扣。柔性吊具特点:使用方便,对分段上吊点的分布要求不 严格。可分为单向型和万向型两种: 1.2.1.单向型(图 6) 单向型柔性吊具吊点可做成单排和双排两种结构。 吊点受力作用线在梁体长 度方向偏角较大,沿梁体宽度方向偏角较小(3~5° ) 。 1.2.2.万向型 万向型吊具吊点为双排

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