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南京港机重工四连杆门座式起重机

门座式起重机是一种典型的旋回转臂架类型有轨运行式起重机。门座起重机外形像一座门，所以称门座式起重机。

门座起重机广泛用于港口，码头的货物装卸，造船厂的施工和安装及大型水电站的建设工程中。

门座式起重机是随着港口事业的发展而发展起来的。1890年，第一次将幅度不可变的固定式可旋转臂架型起重机装在横跨于窄码头上方的运行式半门座上，成为早期的港用半门座起重机。随着码头宽度的加大，门座和半门座起重机并列发展，并普遍采用俯仰臂架和水平变幅系统。

第二次世界大战后，港用门座起重机迅速发展为便于多台起重机对同一条船进行并列工作，普遍采用了转动部分与立柱体相连的转柱式门座起重机，或转动部分通过大轴承与门座相连的滚动轴承式支承回转装置，以减小转动部分的尾径，并采用了减小码头掩盖面（门座主体对地面的投影）的门座结构。在发展过程中，门座起重机还逐步推广应用到作业条件与港口相近的船台和水电站工地等处。

门座式起重机俗称“门吊”，是指港口码头前沿传统使用的起重机。在沿地面轨道上运行的门形底座上，设置可回转的起重臂架，具有起升、回转、变幅、运行4个协同工作的机构，门座下可通行铁路列车或其他车辆，可进行车船装卸及过驳直取作业。

门座起重机机型具有外形美观、工作安全可靠、性能先进、维修方便、经久耐用等优点，广泛用于各大港口码头的装卸作业，是综合港口多货种码头的理想机型，也是目前各大散货及综合码头现有数量最多的主力机型。

门座式起重机对货种具有极高适应性：

除专业的液体散装码头装卸油品、液化气等，门座式起重机基本适用于码头装卸的所有货物，如铁矿石，粮食，煤炭，铝矾土，水泥，木材，钢板，特大件，船舶舾装，袋装固体化工品，件杂货，集装箱等等，并且，该机型还可灵活地应用于装船和卸船两种工况。门座式起重机适用作业物种的多样性的优势，不仅体现在单个泊位的多功能性上，在规模港口，由于码头规划、市场航线变化等方面的因素影响而需对码头装卸设备重新进行改造升级或搬迁调整时，这种多物种适应性的优势就体现得更加明显。

门座式起重机的经济性：

门座式起重机的经济性主要体现在以下几个方面：在码头前沿的装卸固机设备中，门座式起重机的构成成本要远低于卸船机等大型专用装卸船设备。其设备成本的优势主要体现在以下几个方面：

（1）基础设计及工艺方面，机型设计成熟经济且市场竞争充分。除了国内几个大型主机制造厂具有自主设计创新能力外，另有专业高校及专业设计咨询公司作为门座式起重机的设计补充，不论是采用“交钥匙” 形式总包还是设计、制造分开招标采购，设计部分不论是在设计费还是在设计合理经济性上在国内市场上均能做到最优化，设计费用实际只占到设备总包的价格的约 3%左右。

（2）门座式起重机相比于卸船机等专业的码头前沿卸船设备，由于速度相对较小，工作制相对较低，在配套件的选用上，目前除关键部件轴承及部分电控部分原件外，大部分部件具备全国产化或进口品牌国内制造的条件。配套件的大幅国产化，一方面直接降低了新机部件采购成本，另一方面，设备售后服务的备件质量保证及及时性上均有大幅提升，也极大地提高了设备后期维保的经济性。并且，从整个项目的全过程控制方面来说，由于部件国产化，大大缩短了工期，加快了资金周转率，这对买卖双方均有益处。在随着近年门座式起重机在船厂、码头、物流中心等使用地的大面积应用，门机市场配套件的市场在不断扩大，吸引了一批有实力的港机设备上下游厂家进入国产配套件的投资研发上，分别在门机的关键部件如减速箱、制动器、电控硬件及系统、集装箱吊具、抓斗已取得了较大突破并已大面积成熟应用。

（3）运输安装环节的经济性。

门座式起重机由于其相对较小的自重及较低的外形高度，国内目前较为成熟的运输安装模式均是采用大件或散件运输方案，这相比于卸船机等大型设备虽然在现场总装及浮吊配合方面增加了费用，但运输船型可尽量小型化并在绑扎用工用料上有大幅节省，也最大限度地减小了设备上岸风险，相对更经济。

门座式起重机特点：

工作机构具有较高的运动速度。起升速度可达70米／分(m／min)，变幅速度可达55米／分。　　

额定起重能力范围很宽。一般在5—100吨(t)，造船用门座起重机的，起重量范围则更大，现已达到150～300吨(t)。　　

使用效率高。每昼夜可工作22小时(h)，台时效率也很高。一般每小时可达100吨以上。结构是立体的。不多占用码头、货场的面积，具有高大的门架和较长距离的伸臂，因而具有较大的起升高度和工作幅度，能满足港口码头船舶和车辆的机械化装卸、转载以及充分使用场地的要求。　　

造价高。需用的钢材多，自重一般在500T-1000T。需要较大的电力供给，供电电源普遍为：10kV/50Hz. 一般轮压较大，以40T/45M为例一般为≤300KN, 需要坚固的地基，附属设备也比较多，如变电所、电缆等。

门座式起重机分类：

门座起重机根据结构类型的不同，可分为下面几种：　　

1 .以门架的结构类型为主要标志。

门座起重机可以分为全门座，半门座起重机和带斗门座式起重机。半门座起重机不具备完整的门架，它的两条运行轨道不在同一水平面上，一条铺设在地面上，另一条铺设在库房或特设的栈桥上。

带斗门座式起重机俗称带斗门机，由于带斗门机自身带有货物的传送装置，它兼顾了门座式起重机、装船机和卸船机的功能，与传统的门座式起重机相比，带斗门机具有自动化程度高、专业性强、装卸效率高、操作简便、能耗低、对环境污染低等优点，可以大大提高港口散货的装卸效率，降低港口装卸成本。目前码头装卸由过去通用型码头向专业化码头不断发展，码头装卸效率大大提高，但在多种装卸货种市场面前，专业化码头装卸机械对货种的单一性又造成码头装卸存在明显的缺陷，而带斗门机的诞生弥补了码头装卸机械的缺陷。带斗门机不同于门座式起重机和卸船机，带斗门机是专业性码头散货装卸使用的专业性设备，自动化程度比较高，它的码头轨距只有10.5米，而卸船机的码头轨距高达16米以上，加上带斗门机门架结构紧凑，设备体积小，占用码头面积小，故障率低，性能优越，而且具有门座式起重机可以回转的功能，可以兼顾件杂货的装卸，增加了用户码头装卸的货种多样性。由于它即可以装卸不同种类的散货，同时也可以装卸件杂货，在码头装卸上对装卸货种适应性强，通用性高等特性，在港口设备采购中深受业主的欢迎。近几年来港机市场中对带斗门机的需求量一直不断增加。

使用带斗门机的装卸码头，与普通码头门机装卸相比，优化了传统散货装卸工艺。过去散货由门机把散货卸到码头，再由中转的自卸车转到货场，然后在堆场堆堆，现在由带斗门机通过机上皮带直接传输到码头皮带，连续转到后场货场，中途减少中转，即提高效率又降低能源消耗。用户通过使用对比发现，使用带斗门机散货装卸工艺，装卸效率是传统装卸工艺的三倍多。皮带输送散货，使货物滴撒大幅度减少，避免了货主散货的损耗。料斗的除尘装置，皮带输送的全密封设置等，对码头环境保护也大大提高。通过皮带流量检测设备，准确掌握散货流量，进一步提高码头管理科学化。

带斗门机门架结构复杂，电控程序多，与门座式起重机相比在设计上多了大梁的伸缩机构、输送系统和漏斗系统，同时又具有港口常用设备门机的所有功能，对制造厂家来说不仅科技含量加大，生产难度也明显提高，从而成为考验港机制造厂家设计水平和生产能力的一个标尺。

南京港机近年来针对用户不同的码头装卸需求，在带斗门机设计中吸取各类装卸设备所长，通过与科学院所、用户、港机专家等研讨，不断推出新型的带斗门机产品。多年的制造经验，打造出南京港机在带斗门机制造业中先进的技术和制造水平。针对木片和大豆、煤炭散货的比重不一样，南京港机的工程设计人员有针对性的，设计出具有自己专利的，不同门架结构、料斗构造和卸料系统，针对不同的物料设计不同的料斗和斗口，确保不同物料的流动性，做到不积料、不洒料、不起拱，提高装卸生产效率。

南京港机先后为山东日照港成功制造二台用于装卸黄豆的16吨带斗门机，三台用于装卸木片的16吨带斗门机；为海南海口电厂制造了三台用于装卸煤炭的带斗门机；为宁波港制造四台16吨带斗门机；为日本王子纸业制造二台16吨带斗门机，为新加坡亚太森博纸浆客户研制六台28吨木片带斗门机，为天津临港佳悦粮油码头有限公司制造二台16吨带斗门机。为新加坡亚太森博纸浆客户研制六台28吨木片带斗门机，是量体裁衣打造的大型带斗门机，28吨带斗门机不论是机械性能，还是设备的起重量和装卸效率，都达到世界领先地位，通过料斗实验和抓斗测试，完全满足用户对木片装卸的技术要求，配备国内最大容量的抓斗，2.4米的输送皮带创造国内的先河，每小时1800立方的装卸几乎达到同等卸船机的装卸效率。

南京港机为可门港物流制造的1500T/h的带斗门机

2 .以起重臂的结构类型为主要标志。　　

门座起重机可分为四连杆组合臂架式门座起重机和单臂架式门座起重机两种。四连杆组合臂架式门座起重机又分为传统四连杆门座式起重机和双四连杆门座式起重机，双四连杆门座式起重机是为了满足吊运集装箱的需求，在吊运过程中防止集装箱倾斜和转动，在传统四连杆臂架上增设了小四连杆装置，实现了集装箱的平稳吊装、装卸作业，可方便进行各种吊具的切换。四连杆门座式起重机的最大优点是臂架下面的净空高度较大，因而在一定的起升高度要求下，起重机的总高度较低，但结构复杂，重量较大，而单臂架则与上述相反。目前，国内大多采用四连杆组合臂架式起重机。

以南京港机MQ5039双四连杆门座式起重机为例：

该四连杆多用途门座式起重机在常规门机的设计基础上，在臂架上增设了小四连杆装置，实现了集装箱吊具的平稳吊装、装卸作业，该产品可以很方便地进行散货、件杂货以及集装箱等不同货种之间的装卸切换，并保持高的装卸效率。适合多货种的码头作业，特别适用于非专业码头使用，这种多用途类型的门机投放市场后受到用户高度评价。

该起重机的主要特点是臂架系统采用了双四连杆系统，在常规四连杆门座式起重机的吊钩、抓斗工况下，通过双四连杆的设置可以平稳完成集装箱旋转吊具作业。在39米幅度范围内为吊钩下50吨、抓斗作业40t和集装箱吊具下40t作业。起升、变幅、旋转和运行机构均采用交流变频调速。

(1)、该机的轨距为22米，旋转中心距海侧轨距距离为4.75m，海陆侧轮压差值大，为了防止啃轨，在设计中增加了行走纠偏装置，使两条轨道上的行走机构保持相同的速度，避免了使用中啃轨的发生。

(2)、由于改起重机具有集装箱作业工况，考虑集装箱作业的安全性，在起升机构设置了高、低速轴的两套起升制动装置，一套作为正常起升过程中的起制动，另一套作为紧急制动时的安全制动，该制动装置安装于起升卷筒的法兰盘上。

(3)、双四连杆臂架系统是该机的主要特点，在进行集装箱装卸作业时，它通过改变钢丝绳的缠绕方式，使与吊具悬挂的四根钢丝绳呈梯形布置，可以大大减小装卸过程中集装箱的转动。同时，为防止装卸过程中集装箱的倾斜，设计中使小四连杆中的前补偿杆始终处于45度位置，这样保证了四根钢丝绳在不同幅度位置时的长度和相对位置保持不变，提高了集装箱的平稳性，解决了以往门机装卸集装箱晃动大的问题。另外，考虑在使用过程中采用不同吊具时的钢丝绳的更换，在臂架的中部设置了一个工作平台，可以安全、迅速、便捷的调整钢丝绳的缠绕方式，以满足不同工况的需要。

(4)、在用门机进行集装箱装卸时，由于门机作旋转运动，因此，常规门机在装卸集装箱时，需要有人进行辅助定位工作，使生产效率受到一定限制，而该机的采用了旋转吊具，使吊具可以在门机旋转过程中始终与码头平行，集装箱吊具可以自动定位，使装卸效率得到较大的提高。

(5)、该产品还采用全套能量回馈控制系统，将起升位能和旋转制动的能量回馈给电网，同时电抗器和滤波器的应用，最大限度的抑制了高次谐波，达到清洁电网的目的。为了使用安全、高效，电控设计中采用了起升高度、变幅幅度、旋转角度的设定控制，减轻了司机的劳动强度，提高了工作效率。

该产品投入运行后，每小时装卸集装箱量达到22箱，接近于集装箱岸桥的效率。但最主要的是安全性能好，减少了操作过程中的安全隐患。同时散货抓斗卸载每小时可达作业 580吨，真正实现了门机的多用途，为港口用户码头前沿设备的选型上提供了新的选择。

南京港机MQ5039双四连杆门座式起重机

3 .以上部旋转部分相对下部运行部分旋转的支承装置的结构类型为主要标志。　　

门座起重机可分为转柱式门座起重机、定柱式门座起重机、转盘式门座起重机和大轴承式门座起重机。转盘式门座起重机结构复杂，加工制造困难，目前较少采用；转柱式和定柱式整体稳定性好，是目前常用的形式，其中转柱式应用最多；大轴承式结构新颖，构件少，重量轻，具有广阔的发展前景。　　

根据用途和使用场合的不同进行分类　　

门座起重机可分为港口用门座起重机、造船用门座起重机和建筑用门座起重机3种。此外，根据港口不同的装卸用途，可分为一般用途的门座起重机和专用门座起重机。一般用途的门座起重机用于杂货码头，使用吊钩或抓斗吊具。专用门座起重机用于专用码头或单一货种，如用于起吊煤炭、粮食等。除使用吊钩、抓斗吊具外，还配置了专门作用的设备。如带斗门座起重机，专门装置了料斗、皮带运输机等设备。

（1）装卸用门座起重机:主要用于港口和露天堆料场，用抓斗或吊钩装卸。起重量一般不超过50吨，不随幅度变化。工作速度较高，故生产率常是重要指标。

（2）造船用门座起重机：主要用于船台、浮船坞和舣装现场，进行船体拼接、设备舣装等吊装工作，用吊钩作为吊具。最大起重量达300吨，幅度大时起重量相应减小。有多档起升速度，吊重轻时可提高起升速度。有些工作机构还备有微动装置，以满足安装要求。门座高度大者，可适应大起升高度和大幅度作业的要求，但工作速度较低，作业生产率不高。

（3）建筑安装用门座起重机：主要用在水电站进行大坝浇灌、设备和预制件吊装等，一般用吊钩。起重量和工作速度一般介于前两类起重机之间。它具有整机装拆运输性好、吊具下放深度大、能较好地适应临时性工作和栈桥上工作等的特点。

门座式起重机总图

门座式起重机构造：

大体上由以下几部分组成：　　

结构部分 　　

包括臂架系统、人字架、旋转平台、司机室、门架等。　　

机构部分 　　

包括起升机构、变幅机构、旋转机构、运行机构。　　

电气部分 　　

起重机一般通过电缆卷筒或地沟滑线供电，采用电力直接驱动。只有当电力供应无法解决时，才考虑采用蒸汽发电或柴油发电等复合驱动装置。电气部分一般包括电线电缆、中心集电器、电动机、变压器、电阻器、控制柜、操纵台、照明等。　　

安全装置部分 　　

包括限位装置、超载限制器、缓冲器、防风抗滑装置等。司机室、机房平台的高度超过20m的大型门座起重机则应当考虑安装附属的简易电梯。

在门重起重机的机座上，装有起重机的旋转机构，门形机座实际上是起重机的承重部分。门形机座的下面有行走机构，可在地面设置的轨道上行走。在旋转机构的上面还装有起升机构的臂架和变幅机构。四个机构协同工作，可完成设备或船体分段的安装，或者进行货物的装卸作业。

在门形机座的下面可以通过火车和车辆。根据需要，在建造时应确定通过一列、二列或三列火车。通过一列、二列、三列火车时，门座起重机的轨距分别为6m、10.5m和15m。门座起重机通常由外部电网经软电缆供电，其中大机构一般采用三相感应电动机分别驱动。

门座起重机有起升、回转、变幅和运行机构，前3种机构装在转动部分上，每一周期内都参加作业。转动部分上还装有可俯仰的倾斜单臂架或组合臂架及司机室。行走机构装在门座下部，用以调整起重机的工作位置。带斗门座起重机还装有伸缩漏斗、带式输送机等附加设备，以提高门座起重机用抓斗装卸散状物料时的生产率。除电气保护装置外，还装有起重量或起重力矩限制器、起重机夹轨器等安全装置。

门座式起重机系统

门座式起重机控制系统一般采用交流变频调速，PLC控制，并可安装智能化的“状态监视控制系统”。目前很多码头也在做门座式起重机的无人控制改造系统并已取得了一些成绩。

门座起重机机构系统大多采用水平变幅系统。

（1）重物和臂架系统各自的重心在变幅过程中几乎无垂直位移。其方法之一是靠增设活动平衡重来平衡臂架系统俯仰时的合成重心的升降变化，这种方法布置较方便，工作也较可靠，应用广泛。方法之二是靠臂架系统的机构特性来保证变幅时合成重心的移动轨迹接近水平线，无活动平衡重。

（2）所吊重物在变幅过程中沿着近于水平线的轨迹移动，可采用补偿法和组合臂架法。补偿法是通过特种储绳系统在变幅过程中自动收放相应起升绳，以补偿臂架升降造成的吊具垂直位移。组合臂架法是依靠组合臂架的机构特性保证臂端在变幅过程中接近水平移动。两种方法都得到广泛应用。

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