造船技術(shù)知識(shí)總結(jié)報(bào)告
一、 產(chǎn)品研制的目的和意義：
隨著造船技術(shù)的不斷升級(jí)，造船噸位的不斷加大，國(guó)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(tái)）的使用周期，提高船塢（船臺(tái)）的利用率，即分段在船體車間預(yù)制，通過(guò)平移設(shè)備（如重型平板車等），將經(jīng)過(guò)涂裝處理后的分段移至船塢（船臺(tái)）側(cè)的分段堆場(chǎng)，然后再用起重設(shè)備將預(yù)制分段吊運(yùn)至船塢（船臺(tái)）中，進(jìn)行船體總裝焊接。
在我國(guó)的造船廠中，船塢（船臺(tái)）側(cè)配置的起重設(shè)備常見(jiàn)的是門座起重機(jī)和三百噸級(jí)造船門式起重機(jī)。近年來(lái)，隨著我國(guó)政府對(duì)船舶工業(yè)支持力度的不斷加強(qiáng)，大力推動(dòng)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(shè)備——大型造船門式起重機(jī)的需求將迅速增長(zhǎng)。我公司研制的'ME600T造船門式起重機(jī)是一種大起重量、大跨度、多功能、高效率的門式起重機(jī)械。它專用于船塢或船臺(tái)進(jìn)行大型船體分段運(yùn)輸、對(duì)接及翻身作業(yè)。
大型造船門式起重機(jī)大多鋼結(jié)構(gòu)較大，制造投資高，國(guó)內(nèi)外具備生產(chǎn)條件的企業(yè)不多，目前單臺(tái)建造費(fèi)用已超過(guò)千萬(wàn)元。因此，本項(xiàng)目ME600T造船門式起重機(jī)，一方面，通過(guò)數(shù)字化合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有限元分析，在主梁設(shè)計(jì)上采用先進(jìn)的變截面結(jié)構(gòu)，在材料選取上采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板為結(jié)構(gòu)件材料，在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)，有效的減輕整機(jī)自重，節(jié)約耗材、降低能耗、節(jié)省成本。其次，運(yùn)用先進(jìn)的基于數(shù)字化的協(xié)同制造技術(shù)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(bào)效率，同時(shí)也帶動(dòng)了下游產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)作速度。
再次，于智能化控制技術(shù)及安全性能方面，本項(xiàng)目產(chǎn)品在對(duì)已有的3項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果轉(zhuǎn)化的同時(shí)，在上糾偏系統(tǒng)、起升輔助裝置、防傾覆檢測(cè)技術(shù)、故障報(bào)警及事故事后分析處理等技術(shù)上改進(jìn)創(chuàng)新，正在組織申報(bào)專利5項(xiàng)，其中發(fā)明專利3項(xiàng)。因此，本項(xiàng)目ME600T造船門式起重機(jī)的研發(fā)，在推動(dòng)造船業(yè)發(fā)展的同時(shí)，推動(dòng)自身的發(fā)展。
二、 產(chǎn)品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)及研發(fā)資金投入情況：
1、產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀況
2、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)及來(lái)源情況（經(jīng)費(fèi)單位：萬(wàn)元）
三、 產(chǎn)品研制的技術(shù)路線及實(shí)施方案：
1、技術(shù)路線：
（1）對(duì)產(chǎn)品整機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將有限元分析方法和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法相結(jié)合，以輕量化、動(dòng)特性為主要目標(biāo)對(duì)主梁、剛性腿、柔腿等大型結(jié)構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)修正和優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)優(yōu)化分析結(jié)果，改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)改進(jìn)后的`產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
對(duì)比分析。在并此基礎(chǔ)上，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系列設(shè)計(jì)。
（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(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)合面等特性；通過(guò)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，獲得一些重要結(jié)合面（如導(dǎo)軌副）特征參數(shù)，并且把這些參數(shù)應(yīng)用于后面的部件和整機(jī)建模，以確保建模精度。
（3）對(duì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件進(jìn)行新型材料的選擇、試驗(yàn)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(shè)計(jì)產(chǎn)品的控制系統(tǒng)，提高產(chǎn)品工作效率。
（5）開(kāi)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(jiān)持核心技術(shù)以自主研發(fā)為主、外購(gòu)為輔的原則。
2、工藝流程：
四、 產(chǎn)品的主要技術(shù)性能指標(biāo)
1、主要技術(shù)指標(biāo) ：
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(shí) 0.5～5m/min（變頻調(diào)速）；輕載時(shí)10m/min 小車運(yùn)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(jī)工作級(jí)別： A5
起重機(jī)利用等級(jí)： U5
起重機(jī)載荷狀態(tài)： Q2
2、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)：
（1）基于協(xié)同的千噸級(jí)造船門式起重機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目ME600T造船門式起重機(jī)，一方面起重量大、跨度大、提升高度高，還要實(shí)現(xiàn)提升對(duì)象平移、升降、翻身的功能要求高，另一方面設(shè)備安裝在室外露天場(chǎng)地，要應(yīng)對(duì)惡劣的自然環(huán)境，如強(qiáng)風(fēng)、雷雨等的影響，設(shè)計(jì)過(guò)程中包括了結(jié)構(gòu)、材料、工藝性、強(qiáng)度、控制等多個(gè)方面，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方面已經(jīng)無(wú)法從效率和可靠性等方面進(jìn)行保證，具有現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的協(xié)同設(shè)計(jì)，在保證滿足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，能夠大
大地提高設(shè)計(jì)效率。基于協(xié)同的千噸級(jí)造船門式起重機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)，可在三維數(shù)字結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模的同時(shí)，對(duì)整體、主梁、剛性腿、柔性腿、行走機(jī)構(gòu)以及提升機(jī)構(gòu)分別進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，有限元分析，工藝技術(shù)研究與制造準(zhǔn)備以及行走提升系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，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(bào)效率，同時(shí)也帶動(dòng)了下游產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)作速度。
（2）基于數(shù)字化技術(shù)的制造技術(shù)以及關(guān)鍵制造工藝與裝備的研究
本項(xiàng)目ME600T造船門式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)重量大約占整機(jī)自重的75％，一方面合理確定結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)有限元方法，根據(jù)不同的受力情況，選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)參數(shù)，在結(jié)構(gòu)的箱型截面的翼緣板及腹板在長(zhǎng)度和高度方向上采用不同厚度的`板材，對(duì)于減輕結(jié)構(gòu)自重具有明顯的效果，在節(jié)省了材料消耗的同時(shí)節(jié)約了能耗；另一方面根據(jù)三維數(shù)字化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，通過(guò)圖樣的自動(dòng)拼合，進(jìn)行合理的數(shù)字化排樣下料，可大大減少浪費(fèi)，提高材料利用率，降低成本。
本項(xiàng)目ME600T造船門式起重機(jī)的制造過(guò)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(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)主梁、剛性腿等設(shè)計(jì)專用焊接工裝，從而保證在焊接過(guò)程中，對(duì)厚板焊接區(qū)域的預(yù)熱效果、焊后保溫，并進(jìn)行探傷，確保產(chǎn)品質(zhì)量。
（3）關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)、材料選用及其制造技術(shù)
主梁、剛性腿、柔性腿、行走系統(tǒng)以及提升機(jī)構(gòu)是造船門式起重機(jī)中的關(guān)鍵件，其結(jié)構(gòu)材料顯得十分重要，一方面要保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)還必須滿足焊接等工藝要求。本項(xiàng)目產(chǎn)品選用焊接性能好的高強(qiáng)
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