侯 朋 刘会议 葛双喜

(南通中远重工有限公司，江苏226000)

大型造船龙门起重机主要用于船舶分段的吊运、翻身以及船台合拢等作业，一般只能完成水平、竖直方向的移动[1-2]。由于分段在吊装过程中，往往需要一定的旋转角度，目前主要通过人工完成，效率低下，且有一定的危险性。针对该问题，设计一种新型吊梁结构，该吊梁主要由上横梁和下横梁组成，上、下横梁可以相对旋转，上横梁悬挂于造船龙门起重机上，小车两主钩上，下横梁设置吊钩，用于大型分段吊运、旋转安装定位。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对该旋转吊梁进行计算，其结构强度、刚度满足规范要求。

1 旋转吊梁

该旋转吊梁主要有上横梁、下横梁、回转支承机构、旋转机构、350 t吊钩组、悬挂装置、支撑架及辅钢等组成，350 t吊钩可以前后左右偏斜20°，适合各种分段吊装。该旋转吊梁主要参数见表1，结构示意图如图1所示。

表1 旋转吊梁主要技术参数Table 1 Main technical parameters of rotary suspending beam

2 有限元数值计算

2.1 有限元计算模型

根据设计图纸，使用ANSYS Workbench 17.1建立上、下横梁实体模型，进行有限元网格划分，梁网格划分采用实体单元，其网格划分模型分别如图2、图3所示[3]。旋转吊梁的主要材料为高强度结构钢Q345，其弹性模量E=206 GPa，泊松比μ=0.3，密度ρ=7850 kg/m3。

1—上横梁 2—下横梁 3—连接机构 4—支承机构 5—回转机构 6—350 t吊钩组 7—活动支撑 8—平台栏杆 9—润滑系统 10—铭牌 11—电缆卷筒 12—水平仪 13—电气及控制系统图1 700 t旋转吊梁结构示意图Figure 1 Structure schematic diagram of 700 t rotary suspending beam

图2 上横梁网格模型Figure 2 Grid model of top beam

图3 下横梁网格模型Figure 3 Grid model of bottom beam

2.2 模型约束

上、下横梁约束施加情况如表2所示。……