造船技術知識總結報告

時間：2024-10-19 18:22:15 報告

造船技術知識總結報告

　　一、產(chǎn)品研制的目的和意義：

　　隨著造船技術的不斷升級，造船噸位的不斷加大，國內(nèi)外造船模式趨向于大分段建造方式，主要目的是為了縮短船塢（船臺）的使用周期，提高船塢（船臺）的利用率，即分段在船體車間預制，通過平移設備（如重型平板車等），將經(jīng)過涂裝處理后的分段移至船塢（船臺）側(cè)的分段堆場，然后再用起重設備將預制分段吊運至船塢（船臺）中，進行船體總裝焊接。

造船技術知識總結報告

　　在我國的造船廠中，船塢（船臺）側(cè)配置的起重設備常見的是門座起重機和三百噸級造船門式起重機。近年來，隨著我國政府對船舶工業(yè)支持力度的不斷加強，大力推動船舶產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，所建船舶的噸位不斷增大，而作為提高造船效率的重要設備——大型造船門式起重機的需求將迅速增長。我公司研制的'ME600T造船門式起重機是一種大起重量、大跨度、多功能、高效率的門式起重機械。它專用于船塢或船臺進行大型船體分段運輸、對接及翻身作業(yè)。

　　大型造船門式起重機大多鋼結構較大，制造投資高，國內(nèi)外具備生產(chǎn)條件的企業(yè)不多，目前單臺建造費用已超過千萬元。因此，本項目ME600T造船門式起重機，一方面，通過數(shù)字化合理結構設計、有限元分析，在主梁設計上采用先進的變截面結構，在材料選取上采用高強度結構鋼板為結構件材料，在提高產(chǎn)品性能的同時，有效的減輕整機自重，節(jié)約耗材、降低能耗、節(jié)省成本。其次，運用先進的基于數(shù)字化的協(xié)同制造技術及專有的制作工藝，大大縮短了產(chǎn)品的制作周期，提高企業(yè)資金的回報效率，同時也帶動了下游產(chǎn)業(yè)鏈的運作速度。

　　再次，于智能化控制技術及安全性能方面，本項目產(chǎn)品在對已有的3項自主知識產(chǎn)權成果轉(zhuǎn)化的同時，在上糾偏系統(tǒng)、起升輔助裝置、防傾覆檢測技術、故障報警及事故事后分析處理等技術上改進創(chuàng)新，正在組織申報專利5項，其中發(fā)明專利3項。因此，本項目ME600T造船門式起重機的研發(fā)，在推動造船業(yè)發(fā)展的同時，推動自身的發(fā)展。

　　二、產(chǎn)品的知識產(chǎn)權及研發(fā)資金投入情況：

　　1、產(chǎn)品知識產(chǎn)權狀況

　　2、項目經(jīng)費及來源情況（經(jīng)費單位：萬元）

　　三、產(chǎn)品研制的技術路線及實施方案：

　　1、技術路線：

　　（1）對產(chǎn)品整機的結構優(yōu)化設計，將有限元分析方法和結構優(yōu)化方法相結合，以輕量化、動特性為主要目標對主梁、剛性腿、柔腿等大型結構件進行結構修正和優(yōu)化設計，根據(jù)優(yōu)化分析結果，改進產(chǎn)品結構，對改進后的`產(chǎn)品結構進行動力學分析，并與國內(nèi)外同類產(chǎn)品結構

　　對比分析。在并此基礎上，應用模塊化設計方法進行系列設計。

　　（2）研究產(chǎn)品非均勻載荷工況、非有利氣候條件工況；分析部件之間連接形式、結構特點、結合面等特性；通過動態(tài)試驗，獲得一些重要結合面（如導軌副）特征參數(shù)，并且把這些參數(shù)應用于后面的部件和整機建模，以確保建模精度。

　　（3）對關鍵結構件進行新型材料的選擇、試驗并研發(fā)優(yōu)越的制造工藝及工裝工具，提高產(chǎn)品的可靠性。

　　（4）研發(fā)創(chuàng)新設計產(chǎn)品的控制系統(tǒng)，提高產(chǎn)品工作效率。

　　（5）開發(fā)產(chǎn)品的智能化系統(tǒng)，提高產(chǎn)品性能，確保產(chǎn)品安全性。

　　（6）傳化已有科技成果，堅持核心技術以自主研發(fā)為主、外購為輔的原則。

　　2、工藝流程：

　　四、產(chǎn)品的主要技術性能指標

　　1、主要技術指標：

　　起升能力（均指吊鉤下起重量）

　　上小車起重量 2×160t

　　下小車起重量 300t/20t

　　翻身起重量320t（允許載荷差60t）

　　抬吊起重量600t（且上下小車距離不小于10米）維修吊起重量 5t

　　起升速度：滿載時 0.5～5m/min（變頻調(diào)速）；輕載時10m/min 小車運行速度：1.2～25 m/min（變頻調(diào)速）

　　大車行走速度：1.7～30m/min（變頻調(diào)速）

　　最大輪壓：400kN

　　起重機工作級別： A5

　　起重機利用等級： U5

　　起重機載荷狀態(tài)： Q2

　　2、關鍵技術及創(chuàng)新點：

　　（1）基于協(xié)同的千噸級造船門式起重機數(shù)字化設計

　　本項目ME600T造船門式起重機，一方面起重量大、跨度大、提升高度高，還要實現(xiàn)提升對象平移、升降、翻身的功能要求高，另一方面設備安裝在室外露天場地，要應對惡劣的自然環(huán)境，如強風、雷雨等的影響，設計過程中包括了結構、材料、工藝性、強度、控制等多個方面，傳統(tǒng)設計方面已經(jīng)無法從效率和可靠性等方面進行保證，具有現(xiàn)代設計方法的協(xié)同設計，在保證滿足設計要求的同時，能夠大

　　大地提高設計效率。基于協(xié)同的千噸級造船門式起重機數(shù)字化設計，可在三維數(shù)字結構設計與建模的同時，對整體、主梁、剛性腿、柔性腿、行走機構以及提升機構分別進行運動仿真，有限元分析，工藝技術研究與制造準備以及行走提升系統(tǒng)的控制設計，從而大大提高了效率，縮短了制作周期，提高企業(yè)的資金回報效率，同時也帶動了下游產(chǎn)業(yè)鏈的運作速度。

　　（2）基于數(shù)字化技術的制造技術以及關鍵制造工藝與裝備的研究

　　本項目ME600T造船門式起重機的結構重量大約占整機自重的75％，一方面合理確定結構形式，通過有限元方法，根據(jù)不同的受力情況，選擇適當?shù)慕Y構參數(shù)，在結構的箱型截面的翼緣板及腹板在長度和高度方向上采用不同厚度的`板材，對于減輕結構自重具有明顯的效果，在節(jié)省了材料消耗的同時節(jié)約了能耗；另一方面根據(jù)三維數(shù)字化結構設計圖，通過圖樣的自動拼合，進行合理的數(shù)字化排樣下料，可大大減少浪費，提高材料利用率，降低成本。

　　本項目ME600T造船門式起重機的制造過程中，焊接加工占到了75％以上的工作量，如何保證其質(zhì)量，必須要從工藝、工裝上入手。在公司已有的成熟經(jīng)驗的基礎上，對主梁、剛性腿等設計專用焊接工裝，從而保證在焊接過程中，對厚板焊接區(qū)域的預熱效果、焊后保溫，并進行探傷，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

　　（3）關鍵結構件的設計、材料選用及其制造技術

　　主梁、剛性腿、柔性腿、行走系統(tǒng)以及提升機構是造船門式起重機中的關鍵件，其結構材料顯得十分重要，一方面要保證結構強度，同時還必須滿足焊接等工藝要求。本項目產(chǎn)品選用焊接性能好的高強

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