季坤鵬 韓吉超 汪傳龍

摘要：隨著現(xiàn)代工業(yè)生產的大規(guī)模實現(xiàn)，各地大大小小的工業(yè)生產廠房可謂是遍地開花，工業(yè)生產中實現(xiàn)起重運輸?shù)臉蚴狡鹬貦C在室內外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉等場所均得到廣泛的運用。如何選擇橋式起重機可以降低工業(yè)生產廠房的造價，其實挺值得認真探討。

關鍵詞：工業(yè)生產廠房橋式起重機造價

中圖分類號：TU723.3文獻標識碼：A 文章編號：

1 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產的大規(guī)模實現(xiàn)，各地大大小小的工業(yè)生產廠房可謂是遍地開花，工業(yè)生產中實現(xiàn)起重運輸?shù)臉蚴狡鹬貦C在室內外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉等場所均得到廣泛的運用，以下簡稱橋機。

橋機是橫架于車間、倉庫和料場上空進行物料搬運的起重設備。由于它的兩端坐落在高大的水泥柱或者金屬支架上，形狀似橋，因而成為橋機。橋機的橋架沿鋪設在兩側高架上的軌道縱向運行，可以充分利用橋架下面的空間吊運物料，不受地面設備的阻礙。橋機是使用范圍最廣、數(shù)量最多的一種起重機械，其應用形式如圖所示。

橋機在工業(yè)廠房中的應用示意圖（后面參數(shù)及公式均引自本圖）

國內一般業(yè)主建設廠房、采購橋機的常規(guī)做法是這樣的：拿到項目，業(yè)主首先溝通的是工廠設計院，把相關需求提供給工廠設計院，然后由工廠設計院的設計師們全權負責，設計業(yè)主所需求的工廠廠房，在工廠設計院設計的過程中必然需要一些橋機的參數(shù)，這個時候工廠設計院的設計師就依據(jù)傳統(tǒng)國標的橋機參數(shù)，而且基本上都是按照極值進行驗算，當基本完成工廠廠房設計甚至是開始動工的時候業(yè)主開始考慮采購橋機。

其實，這個流程的確有點問題，這個問題就出在工廠設計院的設計師依據(jù)的橋機參數(shù)上。因為目前國外輕型、新穎的橋機逐漸進入中國市場，同時國內的橋機企業(yè)也在不斷研發(fā)更加合理、更加經濟的橋機，逐步取代了中國傳統(tǒng)的那種粗老笨壯的橋機設計形式，除此之外業(yè)主具體的使用要求也沒有在橋機的設計中有所體現(xiàn)，由于這一系列因素的存在也就造成了工廠廠房設計的保守、浪費。

在這里就重點討論下這個橋機影響工廠廠房造價的幾點要素。

2 橋機影響廠房造價的幾點要素

2.1橋機的運行最大輪壓

橋機的運行最大輪壓會對工廠廠房的設計及造價產生很大影響，同時這也是關乎安全的至關重要的一環(huán)。

目前工廠廠房的設計過程是工廠設計院的設計師根據(jù)橋機起重量和自重計算出橋機的運行最大輪壓，而設計工廠廠房的工程師一般將橋機的運行最大輪壓作為吊車梁、廠房立柱和基礎的主要設計載荷。雖然工廠設計院的工程師也希望施加在吊車梁軌道上的輪壓小一些為好，但是設計師在設計時總是傾向保守，并常常按照橋機的小車吊運最大額定載荷且處于極限位置，即最靠近主梁端部的位置時來計算橋機的運行最大輪壓，這時候的輪壓就可能非常大，實際上大多數(shù)的橋機在吊運最大額定載荷時小車一般不會運行到極限位置。誠然，輪壓一旦給出，即使工廠廠房的造價再高，業(yè)主也只能滿足要求。以往設計師們在橋機的輪壓是如何確定以及是否合理的問題上，幾乎沒有進行商量和討論，都認為是理所當然。而事實上這個問題有商榷的余地，只要對橋機的輪壓進行合理的控制，就可以大幅度減少廠房的造價，并且仍然能保證橋機的正常運行。

最明顯的例子是火力發(fā)電廠用于吊運發(fā)電機定子的橋機，由于發(fā)電機定子的安裝位置常位于工廠廠房的中軸線附近，所以小車根本不需要也不可能被調運到遠離中軸線的極限位置。如果按照小車處于極限位置時計算出的橋機運行最大輪壓實際上遠遠高于真實的輪壓，按照這個輪壓設計建造的廠房會因為富裕強度過多而造成無謂的浪費。

以鋼結構工廠廠房為例，大部分的投資在鋼柱、吊車梁、屋面梁、基礎等主體構件用鋼量上。起重機的輪壓越大，廠房用鋼量就越大，造價越高；相反用鋼量就越少，造價越低。根據(jù)以往的經驗，橋機運行最大輪壓每增加10％，廠房的吊車梁、柱子和基礎的造價將增加5％～7％。如果考慮到實際的輪壓比設計輪壓少100kN，則廠房的造價甚至可以節(jié)約上百萬元。

如某機床廠的重型車間原有100t×30m橋機由于起重量的不足要更換成125t×30m ，而廠房吊車梁可承受的最大輪壓是480 kN，而更換橋機后依據(jù)傳統(tǒng)計算方法計算出的最大輪壓是580 kN，超出了原有吊車梁和廠房柱子的最大承受能力。由于未采用減小橋機運行最大輪壓的方法，這個車間的吊車梁和柱子只好拆下來加固，然后再重新安裝，損失達300余萬元。該例與上述火力發(fā)電廠的實例類似，用戶雖然要求橋機能吊運125t載荷，但只需在跨中某范圍內吊運重物。如果設計時將極少部分需要檢修的大型設備布置在廠房跨中附近，靠近跨端極限時吊運輕小物件。這樣就不必按吊運125t到極限位置來計算輪壓。

以上實例說明橋機運行的實際最大輪壓并沒有習慣計算出的那么大，也就是說按照現(xiàn)有的橋機設計習慣設計，將會大大高估了橋機運行的最大輪壓，從而增加廠房的造價，造成不必要的浪費。

2.2橋機自身高度H3及吊鉤上升極限距離H5

橋機自身高度H3及吊鉤上升的極限距離H5的大小是比較直觀的影響廠房造價的要素。工廠廠房高度H1一般依照下面的公式確定：

H1 = H2 + H3 + H4

H2 = H5 + H6

式中：

H1——屋架下弦標高

H2——橋機軌頂標高

H3——橋機自身高度（含小車）

H4——橋機與工廠廠房的上方間隙

H5——橋機吊鉤上升的極限距離

H6——生產的產品或設備的最大高度（含吊運繩的高度）

國家標準GB/T-14405《通用橋式起重機》中4.2.7明確規(guī)定，橋機與工廠廠房間的間隙尺寸一般應符合上方間隙不小于100mm，也就是說圖示中的H4基本是固定的值。由于業(yè)主的工廠生產的最大件產品或設備所決定的吊鉤起升高度基本是按照實際尺寸計算出來的，所以說圖示中的H6基本也是固定的。而H3與H5一般由橋機自身的設計及制作工藝所決定，這兩個要素也是左右工廠廠房高度的決定要素。

3 結論

近年來，國外輕型、新穎的橋機逐漸進入中國市場，同時國內的橋機企業(yè)也在不斷研發(fā)更加合理、更加經濟的橋機，這些橋機產品具有設計優(yōu)良、吊鉤起升高度高、運行最大輪壓低等優(yōu)點，可以非常直接的降低工廠廠房鋼梁的用鋼量，從而節(jié)省工廠廠房造價。這其中尤以科尼起重機設備有限公司、德馬格起重機械有限公司、山東豐匯設備技術有限公司等更為突出，他們研發(fā)生產的橋機產品自身高度及起吊高度極限均比國內傳統(tǒng)企業(yè)產品性能提高20%～30%。如山東豐匯設備技術有限公司自主研發(fā)生產的QD300t-28.5m/A5雙梁橋式起重機自身高度僅為3.9m，橋機運行極限最大輪壓約為470kN，而國內同行業(yè)的橋機企業(yè)所生產的同產品自身高度基本都在5m以上，輪壓也大都在560kN以上。

雖然我們國家地大物博，資源眾多，但是還是強烈建議建設工廠廠房的業(yè)主，把工廠設計院和橋式起重機的設計師們聯(lián)絡到一起，真正把自己實際的需求和實際的使用情況反映給各位設計師們，相信他們會設計出真正屬于您的產品，讓您直接在起跑線上領先于您的眾多競爭者們。

參考文獻：

[1] GB/T3811-2008．起重機設計規(guī)范[S]．北京：中國標準出版社，2008

[2] GB/T 14405-2011．通用橋式起重機[Z]．北京：中國標準出版社，2011

[3] 起重機設計手冊[Z]．北京：中國鐵道出版社，1998

作者簡介：

季坤鵬，男，1980年11月出生。2004年7月畢業(yè)于中國礦業(yè)大學工業(yè)設計專業(yè)，現(xiàn)供職于山東豐匯設備技術有限公司。

韓吉超，男，1980年09月出生。 2003年7月畢業(yè)于山東大學機械工程學院機械設計系， 現(xiàn)供職于山東豐匯設備技術有限公司。

汪傳龍，男，1985年01月出生。 2011年3月畢業(yè)于沈陽建筑大學交通與機械工程學院， 現(xiàn)供職于山東豐匯設備技術有限公司。

注：文章內所有公式及圖表請以PDF形式查看。