“KINGPOST”式海洋起重机浅析

[铁甲工程机械网] 自1955年的50年以来，在世界各地的海洋钻井平台与固定生产平台上总共安装了1000多台“KINGPOST”起重机，从来没有发生过因超载而导致的起重机倒塌事故。这是其他类型起重机都无法比拟的。

Kingpost海洋起重机

1、“KINGPOST”的概念这是美国SEATRAX公司的一个专利设计，所有的SEATRAX公司的海工吊机都基于这种“KINGPOST”理念设计制造。  “KINGPOST” 即中柱旋转支撑结构（国内习惯称“将军柱式”），就是一个独立的固定中柱与可旋转的上车机构，具体表现为非金属材料类型的上部轴承 与下部旋转配置，这种旋转支撑的设计可以持续数千小时的最小维护工作量，而且旋转支撑的更换很容易，使用通用的手动工具即可进行，不需要额外的吊装手段。

2、“KINGPOST”设计特点介绍“Kingpost”起重机的设计包括一个中柱和一个可回转上车结构。吊杆、机房、操作间及回转机械等安装在可旋转的上车结构上。在中柱上部和下部各有一个轴承抱在柱子上，无滚道结构。上部轴承主要承受通过变幅钢丝绳传递过来的拉力(径向力)以及起重机旋转部分(包含负载)的重力(轴向力)，所以上部轴承一般是一个面轴承(承受轴向力)与一个衬套(套在立柱)顶端，承受径向力。下部的轴承主要承受通过吊臂传过来的推力(径向力)和转动产生的摩擦力。两个轴承本身不承受倾覆力矩，倾覆力矩基本上由中柱承担。所以，只要立柱不倒,起重机就不会倾覆。这样优化了倾覆条件，可以使尾部设计的很小，安全性和可维护性都比普通滑道轴承好。

（a）Kingpost结构示意图            (b)Kingpost结构倾覆力矩示意图

3、“KINGPOST”主要优点尾部半径的大小是船舶、平台吊机的一个重要参数。因为面积有限，尾部半径决定了吊机占有甲板面的大小。 普通吊机坐在旋转轴承上，只有一个轴承，同时承担轴向力（向下）倾覆力矩，为了平衡吊重臂的重量，防止倾覆，尾部需配置配重或把较重的机房设计在尾部，这样就加大了尾部的旋转半径。而“Kingpost”式起重机有上下2个轴承抱在柱子上，无滚道结构，在中柱项部和下部各一个，这样可以使尾部半径设计得很小。

与其它型式起重机设计相比，中柱旋转结构支撑起重机有如下优点：

（1）“Kingpost”式设计因为回转轴承的故障缺陷而导致结构分离的概率极低；（2）由于没有大回转轴承，没有了众多回转支承紧固螺栓的连接的复杂问题；（3）不会因为螺栓松动或其他断裂缺陷产生起重机结构总体分离倒塌；（4）结构性好，承载抗风能力强，能满足恶劣工况使用；（5）负载大，速度快，效率高；可连续、频繁的工作；（6）使用普通的手动工具就可完成回转支撑系统的检查与维护作业。

另外，这种结构的设计相对普通吊机来说减轻了对旋转轴承的撞击损坏。

4、“KINGPOST”主要缺点这种结构设计的主要不足在于：

（1）由于中柱的体积很大，所以运输不方便。

（2）重量比其他结构起重机要大一些，重心比较高，底部应力要求高。

（3）中柱的上下轴承同轴度要求高，制造工艺要求很高。

（4）价格较贵。

5、“KINGPOST”应用情况“KINGPOST”式结构起重机一般用于外海作业，如海洋平台,铺管船,钻井船等，特别在动态负载很大等工况恶劣的情况下。

自1977年以来，SEATRAX在世界上执行这种“Kingpost”设计理念总共销售了500多台海洋起重机。后来利勃海尔公司与HUISMAN公司也开始生产该类型起重机。

康菲渤海湾二期（WHP- C）安装的型号S7220Seatrax“Kingpost”海工吊机国内情况来说，2010年，TSC海洋集团称国内首台为巴西Schahin 公司‘SS Pantanal’第五代深水半潜式钻井船配套的PC198-200中柱旋转结构支撑吊机交付使用。目前国内振华港机与华南船机也开始生产这类型海洋起重机。

华南船机生产的将军柱式海洋起重机

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