附录4：门式起重机解析

附录四：门式起重机
门式起重机是指桥架通过两侧支腿支承在地面轨道或地基上的桥架型起重机，俗称“龙门吊”。

与桥式起重机的主要区别在于是否有支腿支撑。

一、门式起重机型式分类
门式起重机可按构造、悬臂、支承方式、使用场合、取物装置、起重小车等几种方式进行分类，这里着重介绍下按构造、悬臂及起重小车三种分类方式。

1.门式起重机按主梁分为。

a)单梁门式起重机(见图4-1)；
b)双粱门式起重机(见图4-2)。

图4-1
图4-2
2、门式起重机按悬臂分为：
a)双悬臂门式起重机；
b)单悬臂门式起重机；
c)无悬臂门式起重机。

3、门式起重机按其取物装置分为
a)吊钩门式起重机；
b)抓斗门式起重机；
c)电磁门式起重机；
d)二用门式起重机；
e)三用门式起重机。

4、门式起重机按操纵方式分为:
a)司机室操纵；
b)地面有线操纵；
c)无线遥控操纵；
d)多点操纵。

5、门式起重机按小车数量分为
a)单小车吊钩门式起重机；
b)双小车吊钩门式起重机；
c)多小车吊钩门式起重机
二、门式起重机的型号
表4-1 通用门式起重机分类和代号表（GB/T14406）
标记示例：
① 具有主、副钩的起重量为40/10t ，跨度为42m ，工作级别为A3的单主梁吊钩门式起重机，标记为：MDG40/10-42A3。

② 起重量为5t ，跨度26m ，工作级别A5的双梁三用门式起重机，标记为：
工作级别 跨度，m 额定起重量，t 4-1
MS5-26A5。

三、门式起重机的技术参数
门式起重机的主要技术参数有：起重量、起升高度、机构工作速度、起重机高度、跨度S、起重机的宽度B、小车轨距K、起重机基距W、小车基距Wc、悬臂长度L等。

表4-2表示MDG40/42门式起重机主要技术参数。

四、门式起重机的构造
门式起重机一般由电气设备、小车运行机构、大车运行机构、主副起升机构、门架等几大部分组成。

图4-3所示为门式起重机的基本构造图。

图4-3 门式起重机基本构造图
1 大车行走机构
2 台车横梁
3 刚性腿
4 操作室
5 起升卷扬机
6 牵引卷扬机
7 导向滑轮架（左）
8 桥架
9 牵引小车 10导向滑轮架（右）11电动葫芦 12挠性腿 13横担吊钩
1 门式起重机的的金属结构
门式起重机的金属结构是起重机的骨架，所有机械、电气设备均分布于其上，是起重机的承载结构并使起重机构成一个机械设备的整体。

门式起重机的金属结构主要由起重机门架、支腿、牵引小车架、台车和司机室等组成。

1.1桥架
门式起重机桥架主要有桁架形结构（图4-4）、箱形结构（图4-5）及新型的管弦结构（图4-6）。

主梁（即桥架）有双梁和单主梁（图4-5（a）、图4-5（b））两种。

图5-4的桁架式的门式起重机在电建施工中使用十分广泛，桥架结构上通常由若干节组成，每节使用型钢焊接而成，节与节之间通过螺栓连接成整体桥架，一般使用较多的桥架跨距为42m，也可拆去1节变成32m跨距使用。

一些新型的桥架采用了管弦结构形式，结构截面为三角形，节与节之间采用竖法兰绞制孔用螺栓连接，桥架悬臂与桥架主体采用法兰盘绞制孔用螺栓连接，这种结构的桥架总重量相对较小，见图4-6。

目前也有些桁架桥架节与节间通过销轴进行连接，这种结构的桥架自重相对较大。

图4-4 桁架结构门式起重机
（a）
（b）
图4-5门式起重机主梁形式
（a）单主梁门式起重机（b）吊钩双主梁门式起重机
图4-6 MDG40/42门式起重机
（2）按悬臂分为无悬臂（图4-7）、单悬臂（图4-8）和双悬臂（图4-9），图4-4的桁架型门式起重机带悬臂，此悬臂与轨道内门架采用螺栓连接，可根据实际选择是否安装悬臂。

图4-7图4-8图4-9
1.2 支腿
支腿结构上常有“L”、“C”（见图4-10）和“U”字形（图4-11）和图5-3的桁架门式起重机支腿（即图4-3构件3-刚性腿和图4-3构件12-挠性腿）几种结构型式。

桁架门式起重机刚性腿通常由四片桁架和连接角钢用螺栓组成，与门架、台车横梁采用螺栓连接，挠性腿与桥架的羊角通常采用销轴连接，与台车横梁采用螺栓连接。

前面提到的MDG40/42管弦结构门式起重机，其支腿结构上则采取管弦结构，其中刚性腿由左右对称两片组成，每片分上下两段，左右两片间以方法兰用绞制孔螺栓连接，上下两段间以圆法兰用绞制孔螺栓连接；挠性腿由左右对称两片组成，每片由H型钢、槽钢和无缝钢管焊接而成；刚、挠性腿与门架、台车横梁均采用绞制孔用螺栓连接，见图5-12。

图4-10 “L”和“C”字型门式起重机
图4-11 “U”字型门式起重机
图4-12 MDG40/42门式起重机刚性管弦结构腿
1.3 门式起重机司机室和辅助结构同桥式起重机
2 门式起重机的的主要机构
起重机的机构是为实现起重机的不同运动要求而设置的，一般具有三大机构组成，即主副起升机构、大车运行机构和小车运行机构。

起升机构是用来升降重物的；大车运行机构是用来移动起重机，使重物作纵向水平运行的；小车运行机构是用来移动小车，使重物横向运动的。

起升机构和小车运行机构安装在小车架上，大车运行机构安装在台车上。

2.1 起升机构
MDG40/42门式起重机起升机构安装在刚性腿上方的桥架内。

起升机构机架用螺栓与桥架的相应部位相联。

起升机构由一台电动机经过带制动轮的联轴器驱动减速器的高速轴(制动轮安装在减速器端)。

减速器的低速轴直接带动多层缠绕钢丝绳的卷筒作正反方向旋转，卷筒另一端装有高度限位器，以保证饶于卷筒上的钢丝绳安全圈不少于三圈。

卷筒直径为φ700mm，卷筒为标准绳槽焊接卷筒。

减速器低速轴直接与卷筒联接，结构简单紧凑，安全可靠。

电动机采用冶金和起重专用的三相异步电机，功率为45KW(JC=40%)，该电动机起动力矩大，过载能力强。

制动器是起升机构中至关重要的安全保护装置，采用了YW400-E1250制动器，该系列制动器动作灵敏，安全可靠，满足要求。

起重工作由直径为φ20㎜的钢芯钢丝绳来承担。

钢丝绳的一端固定于卷筒上，另一端经由左导向滑轮、上导向滑轮、起重小车及吊钩组件的滑轮组，固定于桥架挠性腿端部之载重限制器上。

当钢丝绳上的拉力超过额定值时，即能自动切断电流，使起升机构停止工作。

其中起升机构钢丝绳缠绕方法见钢丝绳绕法见钢丝绳绕法一节。

起升机构布置图见下图4-13所示：
图4-13 起升机构布置图
2.2 牵引机构
牵引机构通过螺栓安装于起升机构上方的桥架内。

其由一台冶金和起重专用的三相异步电机经过带制动轮的联轴器驱动减速器的高速轴(制动轮安装在减速器端)。

减速器的低速轴直接带动绕钢丝绳的卷筒作正反向旋转。

卷筒另一端装
行程开关来控制小车的左右极限位置(主钩左右极限位置)。

卷筒上钢丝绳经桥架两端的导向滑轮组固定于桥架上部起重小车两端。

由卷筒正反转实现起重小车的横向来回移动。

牵引钢丝绳绕法见钢丝绳绕法一节。

牵引机构布置图见图4-14所示：
图4-14 牵引机构布置图
2.3 牵引小车及吊钩组件
牵引小车由小车架、小车轮组件及端部滑轮组等组成。

牵引小车沿轨道方向一端还装有钢丝绳张紧装置，以维持钢丝绳具有一定的张紧力，从而避免由于钢丝绳松弛而造成起重小车起动不平稳。

牵引小车的移动由牵引几个拽拉固定于起重小车两端的钢丝绳实现。

牵引小车沿轨道方向前后各装两个缓冲器，以减缓起重小车与终点止挡相撞时产生的冲击。

吊钩横担由横担梁、滑轮吊架及位于横担梁中部的吊钩组成。

通过起升钢丝绳在滑轮吊架内滑轮组的缠绕，吊钩横担悬挂于起重小车的下方并在牵引机构运行时，随牵引小车一起移动。

牵引小车及吊钩横担示意图见图4-15和4-16所示。

图4-15 起重小车示意图
图4-16 吊钩横担示意图
2.4 行走机构
大车行走机构由四个台车组成，对称装在跨度两侧的刚性腿和挠性腿下方的行走横梁两端。

台车普遍采用“三合一”传动装置，即减速器、电动机与制动器三者合为一体，减速器直接套装在主动车轮轴上，驱动主动车轮转动。

每套行走机构的前方都配有缓冲器和扫轨板。

台车装有手动夹轨装置和行程开关。

其布置见图5-17与图5-18所示。

图4-17
图4-18
也有的门式起重机大车行走机构有十字轴和行走台车组成，如图
1- 主动车轮2- 电动机3- 制动器4-减速器5- 十字轴6- 从动车轮7 -行走台车
图4-18
2.5 副起升机构（电动葫芦）组件
该组件安装于桥架下方，其中包括10t电动葫芦，电缆滑车的轨道使用电动葫芦的轨道、缓冲装置、行走限位开关。

该电动葫芦悬挂在桥架下方的工字钢轨道上，该电动葫芦自身设有高度限位安全装置。

电缆滑车主要用于悬挂和拖拽葫芦电缆及信号线，安装在电动葫芦轨道下，和电动葫芦使用同一个轨道。

在拉线的作用下，使其随电动葫芦运行而伸缩滑行。

缓冲装置由橡胶缓冲器和缓冲器座组成，它们与行走限位开关相配合分别固定于电动葫芦运行范围的两端。

行走限位开关和缓冲装置，主要用来限定电动葫芦的工作范围及防止意外情况下电动葫芦与结构的碰撞。

五、工作环境：
1 基础和轨道要求
1.1 起重机轨道和车挡技术要求（与GB 50278-2010《起重设备安装工程施工及验收规范》一致）：
1.1.1轨道的平面位置偏差应符合下列要求规定：
轨道中心线与起重机梁中心线的位置偏差，不应大于起重机梁腹板厚度的一半（如图4-所示），且不应大于10mm。

图4- 轨道中心线与起重机梁中心线的位置偏差
1—轨道中心线；2—起重机梁中心线；t—起重机梁腹板的厚度
1.1.2轨道的立面位置偏差应符合下列规定：
1)轨道顶面标高与其设计标高的位置偏差不应大于10mm。

2)同一截面内两平行轨道标高的相对差不应大于10mm。

3)轨道沿长度方向上，在平面内的弯曲，每2m检测长度上的偏差不应大于1mm；
在立面内的弯曲，每2m检测长度上的偏差不应大于2mm。

1.1.3起重机轨道跨度的允许偏差应符合下列规定：
1)跨度S≤10m时,其允许偏差△s＝±3mm。

2)跨度S＞10m，其允许偏差应按下式计算，且最大值为±15mm。

△s＝±[3+0.25(S-10)]；
式中:△s --- 起重机轨道的跨度偏差（mm）；
S --- 起重机轨道的跨度（m）
1.1.4两平行轨道的接头位置沿轨道纵向应相互错开，其错开的距离不应等于起重机前后车轮的轮距。

1.1.5轨道接头应符合下列规定：
1)接头采用焊接连接时，焊缝质量应符合国家现行有关标准的规定；接头顶面
及侧面焊缝处应打磨光滑、平整。

2)接头采用鱼尾板连接时，轨道接头高低差及侧向错位不应大于1mm，间隙不
应大于2mm。

3)伸缩缝处的预留间隙应符合工程设计的规定。

4)用垫板支承的方钢轨道，接头处沿轨道纵向的垫板宽度应为其他垫板宽度的
2倍。

1.1.6门式起重机同一支腿下两根轨道之间的距离偏差不应大于2mm，其相对标高差不应大于1mm。

1.1.7 在钢起重机梁上敷设钢轨时，钢轨底面应与钢起重机梁顶面贴紧。

当有间隙，且大于200mm时，应加垫板垫实，垫板长度不应小于100mm，宽度应大于轨道底面10mm-20mm；每组垫板不应超过3层，垫好后应与钢起重机梁焊接固定。

1.1.8轨道经调整符合要求后，应紧固螺栓。

1.1.9轨道两端的车档应在吊装起重机前安装好，同一跨端轨道上的车档与起重机的缓冲器均应接触良好。

1.2 起重机运行轨道的接地电阻值不应大于4Ω。

2、工作风压
工作风压不应大于6级风。

六、试验方法：
6.1 目测检查
目测检查应包括所有重要部分的规格和状态是否符合要求，如：各机构、电气设备、安全装置、制动器、控制器、照明和信号系统；起重机金属结构及其连接件、梯子、通道、司机室和走台；所有的防护装置；吊钩或其他取物装置及其连接件；钢丝绳及其固定件；滑轮组及其轴向的紧固件。

检查时，不必拆开任何部件，但应打开在正常维护和检查时应打开的盖子，如限位开关盖。

目测检查还应包括检查必备的证书（制造许可证、产品质量合格证明、制造监督检验证书等）和技术资料是否已提供并经过审核。

6.2 空载试验
（1）试验前,用500Ｖ兆欧表分别测量各机构主回路、控制回路，对地的绝缘电阻。

（2）接通电源，开动各机构，使小车沿主梁全长、大车沿轨道适当长度往返运行各不少于3次，应无任何卡阻现象,检查限位开关、缓冲器工作是否正常, 吊具左右极限位置是否符合要求。

分别开动主、副起升机构作起升范围全程运行,检查是否运转正常，控制系统和安全装置是否符合要求及灵敏准确，检查起升高度是否符合要求。

（3）空运转试验时，分别开动各机构，做正、反方向运转，试验累计时间不少于5 min。

并做好记录。

6.3 静载试验
静载试验的目的是检验起重机及其部件的结构承载能力。

每个起升机构的静载试验应分别进行，静载试验的载荷为1.25倍额定起重量，试验前应调整好制动器。

首先对主起升机构作静载试验，起升额定载荷（逐渐增至额定载荷），小车在桥架全长往返运行，并开动大车运行机构（不允许同时开动3个机构），检查各项性能应达到设计要求。

卸去载荷，将空载小车停放在支腿支点，分别定出主梁中部、悬臂端的检测基准点。

主升机构依次置于主梁和悬臂各不利位置（主梁中部和悬臂端），分别按1.0Gn加载，起升离地面100mm～200 mm高度处，再无冲击地加超载载荷后，悬空时间不少于10min。

卸去载荷将空载小车停放在支腿支点，检查起重机主梁和悬臂各基准点处应无永久变形、且主梁实有上拱度和悬臂的上翘度符合规定（静载试验后的主梁：当空载小车在极限位置时，上拱最高点应在跨度中部S/10范围内，其值不应小于0.7S/1000；悬臂端的上翘度不应小于0.7L/350），即可终止试验。

如有永久变形，需从头再作试验，
但最多总共三次，不得再有永久变形。

试验后，目测检查是否出现永久变形、油漆剥落或对起重机的性能和安全有影响的损坏，检查连接处是否出现松动或损坏。

试验的超载载荷部分，应是无冲击地加载。

6.4 额定载荷试验
目的是通过额定载荷试验进一步测试起重机的相关功能指标。

主起升机构按1.0Gn加载,作起升机构,大车运行机构和小车运行机构的联合动作,只
允许同时开动两个机构(但主、副钩不得同时开动)。

如果是新采购验收试验时应按照通用门式起重机国家标准分别检测各机构的速度、制动距离和起重机的噪声。

检测静态刚性。

先将空载小车停放在支腿支点，在主梁跨中和在悬臂位置找好基准点，然后将小车起升机构依次放在主梁和悬臂最不利位置，分别按额定起重量加载，载荷离地面100mm-200mm，保持10min。

测量基准点的下挠数值后卸载，将主梁基准点下挠数值除以起重机的跨度，即为起重机跨中的静态刚性；将悬臂基点下挠数值除以有效悬臂长度，即为悬臂的静态刚性。

说明：静态刚性:额度起重量和小车自重在主梁跨中所产生的垂直静挠度f与起重机跨度S的比。

Q起重机静态刚性指标应在合同中标明。

静态刚性与定位精度有关，没有特殊要求可按照低定位精度要求的起重机
考虑：
（1）对低定位精度要求的起重机，或具有无线调速控制特性的起重机：f≤
S/500;
（2）使用简单控制系统能达到中等定位精度特性的起重机：f≤S/750;
（3）需要高定位精度特性的起重机： f≤S/1000。

（4）有悬臂的起重机 f
1≤L
1
/350。

6.5 动载试验
动载试验的目的主要是验证起重机各机构和制动器的功能。

起重机各机构的动载试验应先分别进行，然后作联合动作。

作联合动作试验时，同时开动的机构不得超过两个。

起升机构按1.1Gn加载，试验中对每种动作应在其整个运动范围内作反复起动和制动，对悬挂着的试验载荷作空中起动时，试验载荷不应出现反向动作。

试验时应按该机的电动机接电持续率留有操作的间歇时间，按操作规程进行控制，且必须注意把加速度、减速度和速度限制在起重机正常工作的范围内。

按接电持续率及其工作循环，试验时间至少应延续1h。

试验后，目测检查各机构或结构的构件是否有损坏，检查连接处是否出现松动或损坏。