門座起重機(jī)是隨著港口事業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的1890年,第一次將幅度不可變的固定式可旋轉(zhuǎn)臂架型起重機(jī)裝在橫跨于窄碼頭上方的運(yùn)行式半門座上,成為早期的港用半門座起重機(jī)隨著碼頭寬度的加大,門座和半門座起重機(jī)并列發(fā)展,并普遍采用俯仰臂架和水平變幅系統(tǒng)。第二次世界大戰(zhàn)后,港用門座起重機(jī)迅速發(fā)展為便于多臺(tái)起重機(jī)對(duì)同一條船進(jìn)行并列工作,普遍采用了轉(zhuǎn)動(dòng)部分與立柱體相連的轉(zhuǎn)柱式門座起重機(jī)(圖1[轉(zhuǎn)柱式門座起重機(jī)]),或轉(zhuǎn)動(dòng)部分通過大軸承與門座相連的滾動(dòng)軸承式支承回轉(zhuǎn)裝置,以減小轉(zhuǎn)動(dòng)部分的尾徑,并采用了減小碼頭掩蓋面(門座主體對(duì)地面的投影)的門座結(jié)構(gòu)。在發(fā)展過程中,門座起重機(jī)還逐步推廣應(yīng)用到作業(yè)條件與港口相近的船臺(tái)和水電站工地等處。
門座起重機(jī)有起升、回轉(zhuǎn)、變幅和運(yùn)行機(jī)構(gòu),前3種機(jī)構(gòu)裝在轉(zhuǎn)動(dòng)部分上,每一周期內(nèi)都參加作業(yè)。轉(zhuǎn)動(dòng)部分上還裝有可俯仰的傾斜單臂架或組合臂架及司機(jī)室。運(yùn)行機(jī)構(gòu)裝在門座下部,用以調(diào)整起重機(jī)的工作位置帶斗門座起重機(jī)(圖2 [帶斗門座起重機(jī)])還裝有伸縮漏斗、帶式輸送機(jī)等附加設(shè)備,以提高門座起重機(jī)用抓斗裝卸散狀物料時(shí)的生產(chǎn)率。除電氣保護(hù)裝置外,還裝有起重量或起重力矩限制器、起重機(jī)夾軌器等安全裝置。
門座式起重機(jī)、門座起重機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)由交叉門式架、轉(zhuǎn)柱、桁架式人字架與剛性拉桿組合臂架等構(gòu)件組成。其中,門架、人字架、轉(zhuǎn)柱和臂架是主要受力構(gòu)件。
門架:門架結(jié)構(gòu)支撐著上部旋轉(zhuǎn)部分的全部自重和所有外載荷。因此,門架結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)起重機(jī)的穩(wěn)定性和減輕自重有著重要意義。門架結(jié)構(gòu)質(zhì)量約為整個(gè)起重機(jī)質(zhì)量的20%~30%。為保證起重機(jī)正常平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn),門架必須有足夠的強(qiáng)度,尤其要有較大的剛度。門架結(jié)構(gòu)型式,可分為轉(zhuǎn)柱門式架、大軸承門架以及定柱門架。根據(jù)門架使用鋼材的類型,可分為桁架式門架、板梁式門架及箱型門架。
人字架:在門座起重機(jī)中,為了支承臂架,一般設(shè)有人字架。變幅機(jī)構(gòu)的推桿、組合臂架的拉桿及其對(duì)重杠桿等都與人字架相連。人字架支承在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上。人字架的結(jié)構(gòu)型式與起重機(jī)的基本參數(shù)、所采用的臂架及變幅機(jī)構(gòu)的型式有關(guān)。
旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和轉(zhuǎn)柱:目前廣泛使用平臺(tái)的金屬結(jié)構(gòu)有兩根縱向主梁和平板組成。根據(jù)受力大小,這些梁可做成箱型斷面或工字型斷面,臂架和人字架都支承在平臺(tái)上。此外,還有起升旋轉(zhuǎn)平臺(tái)和轉(zhuǎn)柱相連接。臂架的兩個(gè)下支承座焊在平臺(tái)的主梁端部。
轉(zhuǎn)柱常被做成棱錐形薄壁箱型結(jié)構(gòu),剛度大自重輕。由于轉(zhuǎn)柱的斷面尺寸大,而臂厚小,因此,為了保證局部穩(wěn)定性何周邊的剛性,常在轉(zhuǎn)柱的內(nèi)臂用橫筋和縱筋加強(qiáng)。