瀚海狼山的推文中经常介绍国内外的各大造船厂,不过有个看似司空见惯的现象,却有着让绝大多数人的迷惑的地方。当代各国造大型船舶都离不开大型的船坞,目前30万吨级别甚至50万吨级别的超级船坞已经都不罕见。而大国能制造大型航母和维修航母,也必须同时具备超级干船坞和巨型龙门吊这两样最基本的基础设施。俄罗斯方面至今恰恰是缺这两样,造成唯一的航母被砸伤还无法全面维修。如果注意一下各国造航母现场的巨型龙门吊,就会发现一个普遍的现象,就是这些龙门吊的两条主要的支撑腿,是不一样的。都是有一侧是单独一根大型钢柱,下面贴地的支持脚很宽大,像一个倒立的丁字。而另一个支持腿,却都是一个三角形,但是三角型的两个边,比对面的单独的大钢柱支撑腿要细的多。在专业上,这叫大型龙门吊的刚性腿和柔性腿,单独很粗的是刚性腿,而对面三角形但相对细的是柔性腿。
当今全球起吊能力在600吨以上的大型龙门吊,95%以上都是长耳朵家的产品,当今无论美弟还是英国,造航母用的都是长耳朵家的巨型龙门吊。那么是不是因为都是一个国家的产品,就都成了这个样子呢?其实不是这样。全球大型龙门吊,都是分为刚性腿和柔性腿的。各国起重规范中,对于跨距大于35米的龙门式起重机,也叫龙门吊或者门机,其两侧的支腿,都必须做成一边是刚支腿,一边是柔性支腿的设计。这样的龙门吊,最大跨距可达200米。龙门吊其实是桥式起重机的一种变形。主要用于室外的货场、料场货、散货的装卸作业。门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广、通用性强等特点,在港口货场和造船行业得到广泛使用。龙门吊的金属结构像门形框架,承载主梁下安装两条支脚,可以直接在地面的轨道上行走,主梁两端可以具有外伸悬臂梁。
造船厂所用的大型和巨型龙门吊,一般是双主梁门式结构,具有承载能力强,跨度大、整体稳定性好。但自重与相同起重量的单主梁门式起重机相比要大些,造价也较高。根据主梁结构不同,又可分为箱形梁和桁架两种形式。一般多采用箱形结构。使用钢板焊接成箱式结构,具有安全性高,刚度大等特点。箱梁同时也具有造价高,自重大,抗风性较差等缺点。
巨型龙门吊的两条腿,必须设计成不一样。因为巨型龙门吊是两条腿分别落在干船坞两侧的轨道上,通过纵向运动,来把新船模块吊进船坞组装。造船厂的巨型龙门吊的跨度都很大,一般在120米到200米之间,而且高度高达80到140米以上,整体体型非常巨大。导致在两侧轨道上纵向运动时,两侧腿的运动速度不可能完全一样,必然会有偏差。如果两条都是刚腿,一旦两侧的速度不同步,中部的大梁会就会被扭曲,严重的话就有造成整个龙门吊崩溃的事故。而一侧设计成柔腿,有一定的缓冲作用。龙门吊的控制系统会做自动纠偏,当偏差达到一定的值就会自动调节,一般是柔腿跟随刚腿。当室外的龙门吊跨度大于26米时,还要考虑到因温度载荷的作用而可能导致门式起重机主梁金属结构的涨缩变化,柔性支腿能够自动调整这种变化。还能补偿大车行走中不同步而引起的大车车轮啃轨现象;
当今全球最大的龙门吊,是2014年4月,上海振华为巴西某船厂建造的世界最大2000吨级龙门吊。该龙门吊高度达148米,相当于45层楼高;起重吨位达2000吨,在龙门吊的高度和起重吨位上均刷新世界纪录,仅仅这台龙门吊主梁的自重就有4000吨。目前国内最强的龙门吊,同样是振华的产品,已经被安装在皮革厂的4号船坞上3年了,其跨度158米,主梁下高度95米,行走距离可达到惊人的1000米!