產(chǎn)品研制技術(shù)總結(jié)報(bào)告
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，通過平移設(shè)備（如重型平板車等），將經(jīng)過涂裝處理后的分段移至船塢（船臺(tái)）側(cè)的分段堆場，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，隨著我國政府對(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。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)用已超過千萬元。因此，本項(xiàng)目ME600T造船門式起重機(jī)，一方面，通過數(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)及來源情況（經(jīng)費(fèi)單位：萬元）
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)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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