1、產(chǎn)品研制技術(shù)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)備一一大型造

2、船門式起重機(jī)的需求將迅速增長(zhǎng)。我公司研制的ME600ME600 建船門式起重機(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 ME600ME600 璉船門式起重機(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

3、， 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 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 5 項(xiàng)，其中發(fā)明專利 3 3 項(xiàng)。因此，本項(xiàng)目 ME600ME600 璉船門式起重機(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 1、產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)狀況序號(hào)專利名稱類別授權(quán)號(hào)獲得方式1龍門起重機(jī)總線通訊電路實(shí)用新型ZL200920036140.9自主研發(fā)2門式起重

4、機(jī)糾偏裝置實(shí)用新型ZL201020188605.5自主研發(fā)3門式起重機(jī)大車運(yùn)行障礙物檢測(cè)裝置實(shí)用新型ZL201020184304.5自主研發(fā)2 2、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)及來(lái)源情況(經(jīng)費(fèi)單位：萬(wàn)元)合計(jì)自有資金貸款其他項(xiàng)目總投入4000300010000已投入經(jīng)費(fèi)2800180010000已投入經(jīng)費(fèi)情況說(shuō)明：已經(jīng)投入經(jīng)費(fèi) 2800 萬(wàn)兀，其中：場(chǎng)地建設(shè)投入約 700 萬(wàn)元，人員費(fèi)用約 360 萬(wàn)，設(shè)備購(gòu)買投入約 1200 萬(wàn)，試驗(yàn)材料購(gòu)買約 540 萬(wàn)。三、產(chǎn)品研制的技術(shù)路線及實(shí)施方案：1 1、技術(shù)路線：(1)(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

5、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)(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)(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)(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)(5)開發(fā)產(chǎn)品的智能化

6、系統(tǒng)，提高產(chǎn)品性能，確保產(chǎn)品安全性。(6)(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 2、工藝流程：研究、開發(fā)、測(cè)試與試驗(yàn)環(huán)境建立ME600T 造船門式起重機(jī)總體方案設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā)整機(jī)與部件動(dòng)靜態(tài)建模、工況研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化I I研究開發(fā)新型變截面主梁結(jié)構(gòu)1 1數(shù)字化控制技術(shù)研究I I樣機(jī)試制，綜合性能測(cè)試及研究產(chǎn)品開發(fā)起升速度：滿載時(shí) 0.55m/min0.55m/min（變頻調(diào)速）；輕載時(shí) 10m/min10m/min小車運(yùn)行速度：1.21.22525m/minm/min（變頻調(diào)速）大車行走速度：1.71.730m/min30m/min（變頻調(diào)速）最大輪

7、壓：400kN400kN起重機(jī)工作級(jí)別：A5A5起重機(jī)利用等級(jí)：U5U5起重機(jī)載荷狀態(tài)：Q2Q22 2、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)：（1 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 ME600ME600 帷船門式起重機(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?；趨f(xié)同的千噸級(jí)造船門式起重機(jī)數(shù)字化設(shè)

8、計(jì)，可在四、產(chǎn)品的主要技術(shù)性能指標(biāo)1 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 2下小車起重量 300t/20t300t/20t翻身起重量 320t320t抬吊起重量 600t600t維修吊起重量 5t5t160t160t（允許載荷差 60t60t）（且上下小車距離不小于 1010 米）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)(2)基于數(shù)字化技術(shù)的制造技術(shù)

9、以及關(guān)鍵制造工藝與裝備的研究本項(xiàng)目 ME600TME600T 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%,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 ME600TtME600Tt 船門式起重機(jī)的制造過(guò)程中，焊接加工占到了 75%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

10、。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)(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，具結(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)度結(jié)構(gòu)鋼板 Q345SQ345S 結(jié)構(gòu)件材料，選用水壓式鍛造的 42CrMo4V%42CrMo4V%行走輪的材料，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又減少了整機(jī)自重。(4)(4)基于智能化控制系統(tǒng)的研究a.a.運(yùn)用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的行走系統(tǒng)的自

11、動(dòng)糾偏技術(shù)，采用非接觸式控制，能準(zhǔn)確檢測(cè)起重機(jī)承載后，柔性較作用引起的微量偏擺，避免了由于運(yùn)行偏斜量得不到有效控制而造成的設(shè)備故障。b.b.運(yùn)用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的龍門起重機(jī)總線通訊電路技術(shù)，將安裝在剛、柔腿及上、 下小車的編碼器及遠(yuǎn)程 I/OI/O 站均通過(guò) ProfibusProfibus 通訊電纜與 PLCPLC 主機(jī)連接， 采用ProfibuProfibus s總線方式與PLPLC C主機(jī)通訊， 節(jié)約了材料并提高了控制信號(hào)的抗干擾性，提高了產(chǎn)品的安全性。c.c.運(yùn)用自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大車運(yùn)行障礙物檢測(cè)裝置技術(shù)，通過(guò)超聲波傳感器檢測(cè)到感應(yīng)區(qū)域內(nèi)的障礙物及地面工作人員，進(jìn)行聲光預(yù)警，以提醒操作員及工作人員，消除起重機(jī)運(yùn)行的安全隱患。d.d.遠(yuǎn)程在線編程：與 PLCPL