
船厂用驱动设备:龙门起重机、干船坞、滑道与装配线
船厂是一个独特的重型设备综合体,其驱动装置在海洋气候、露天场地以及一般工业中不常见的载荷条件下运行。起重能力600–2 000吨的龙门起重机可吊起整段船体分段;台车与移船设备可移动重达数万吨的船体;干船坞坞门必须将长350–500米的水域密封封闭。在上述每一个工位上,驱动装置的故障都意味着停止建造价值数亿美元的船舶,因此此处对可靠性和冗余的要求极高。
行业典型工况
- 船厂600–2 000吨龙门起重机的主起升驱动——每组滑车均配双制动系统与冗余驱动
- 门式台车与移船设备的运行驱动,有效载荷可达30 000吨——数十台减速电机的同步控制
- 干船坞坞门(Mitre、Caisson、Flap)驱动——密封并承受高差达18米的水位落差
- 倾斜滑道下水时下水绞车与绞盘的驱动,船舶质量5 000–80 000吨
- 浮船坞与闸门驱动——压载泵、舾装臂式起重机、回转分段
- 装配大厅内船体分段与总段焊接用的翻身机与定位机
- 舾装用50–250吨臂式与桥式起重机,用于安装主机、推进器舵桨及大型设备
- 露天滑道龙门起重机的应急与抗风夹紧系统,可抵御达40 m/s的阵风
减速箱
在船厂中,减速箱是关键部件,而CGC在此占据特殊地位:它是中国船舶集团(CSSC)内部唯一的船用减速箱供应商,并拥有超过30 000台同类重型风电减速箱的装机业绩。面向船厂应用,CGC既提供重型专用起升绞车减速箱(起升600–2 000吨),也提供门式台车运行用工业减速箱,以及用于坞门驱动的大型行星减速箱。此外,还有BONENG和HUALI工业减速电机,用于装配线、翻身机及舾装设备的辅助驱动。

船厂600–2 000吨龙门起重机主起升减速箱
CGC ZSY/JST重型系列两级与三级平行轴减速箱,配人字齿输出级和强制循环润滑系统。每台起重机配两台或四台独立减速箱分布于各组滑车,在吊起600–2 000吨船体分段时提供冗余。作为CSSC内部唯一的船用减速箱供应商,CGC会针对船厂的抗震、风载和海洋气候条件进行计算适配。
- — 每组滑车输出扭矩500 kN·m – 4 MN·m
- — 重型大吨位起升的工况系数≥2.5
- — 带油冷却器和备用泵的强制润滑
- — 可与双制动系统(工作制动器+应急制动器)配套
- — 海洋型机体,配C5-M防腐涂层
门式台车与移船设备运行减速箱
多轴移船设备每个台车上配BONENG K系列(螺旋伞齿)与HB系列(平行轴)工业减速电机。起重能力1 500–3 000吨的移船设备多达40–80个行走台车,各减速箱的传动比偏差须尽可能小,以保证同步运行,在船厂轨道上不打滑、不卡阻。
- — 传动比40–125,偏差不大于0.5%
- — 每台车功率7.5–55 kW
- — 针对轨轮径向载荷强化的轴承
- — 可与电磁制动器配套实现同步停车
- — IP66——适应露天船厂场地作业
干船坞坞门减速箱
CGC低速行星或斜齿—行星减速箱,用于坞门分段(人字门、坞门式、翻板门)的启闭驱动。工况为罕见但带载荷的重载起动——干船坞坞门质量达1 200–3 000吨。机体按部分浸水及密封处接触海水的工况设计。
- — 传动比200–500
- — 输出扭矩50–800 kN·m
- — 密封防海水侵入,输出轴IP68
- — 可更换的唇形密封,无需拆解即可维护
- — 符合ISO 12944 C5-M Long的防腐底漆
倾斜滑道下水绞车减速箱
CGC重型专用减速箱,用于配钢丝绳制动系统的下水绞车。在下水30 000–80 000吨船体时,减速箱的任务不是加速,而是在重力作用下进行制动与受控下放;制动系统的载荷可达额定扭矩的150–300%。标准方案采用两台减速箱驱动同一卷筒绞车并进行扭矩均衡。
- — 可在公共卷筒轴上成对运行
- — 保持工况下工况系数≥3.0
- — 冗余油泵站
- — 可与高速轴上的大直径盘式制动器配套
- — 轴承温度与振动监测
分段翻身机与定位机减速电机
在装配车间内,船体分段在100–500吨翻身机上焊接,翻身机配大传动比的HUALI K系列与BONENG R系列减速电机。为保证横向焊缝在船形(“小船”)位置自动焊接的质量,需要低回转速度(0.2–1 r/min)和精确的位置保持。
- — 传动比250–1 000
- — 自锁级或内置电磁制动器
- — 电机端编码器,用于一对翻身机的同步
- — 针对工件弯矩强化的轴承
- — 具备步进定位工作能力
大功率电动机
船厂龙门起重机和浮船坞的主驱动属于中压异步电动机领域,额定功率500–2 000 kW,电压6或10 kV。在大型船厂,单台起重机总功率可达8–12 MW,分配于起升、门架行走和台车行走。电动机须满足海洋工况要求:强化防腐保护、停机时绕组加热、增设排水塞,并能在相对湿度达95%的环境下运行。

船厂600吨以上龙门起重机起升电动机
Wolong YHTM/WD3000中压异步电动机,额定功率500–2 000 kW,采用空水冷却(IC81W)。经中压变频器以四象限方式运行,下放载荷时进行能量回馈。对1 200–2 000吨起重机,通常每组滑车配2–4台电动机并进行电子扭矩同步。
- — 功率500–2 000 kW,电压6/10 kV
- — 海洋型设计,C5-M防腐涂层
- — 停机时绕组加热(防凝露加热器)
- — 联轴器侧绝缘轴承,防止轴电流
- — 防护等级IP55,绕组与轴承上配Pt100热电阻
龙门起重机门架行走电动机
Wolong YE3/YBX3中等功率异步电动机(37–250 kW),轴尾端带制动器,经INVT变频器并采用门架两侧同步算法运行。关键要求是跨度120–180米的起重机两腿均匀行走;失同步超过50 mm会导致轨道台车卡阻并触发停机。
- — 功率37–250 kW,IP55,海洋型设计
- — 轴尾端内置电磁制动器
- — 用于同步的编码器,分辨率不低于2 048 脉冲/转
- — 可与起重机型INVT Goodrive系列变频器配套
- — H级绝缘,S4工况热裕量达每小时60次循环
坞门与闸门驱动电动机
Wolong YE3通用工业异步电动机,额定功率30–250 kW,用于坞门与闸门的启闭驱动。工况罕见但重载:每昼夜2–4次启闭循环,起动载荷为额定扭矩的1.8–2.2倍。安装在带额外送风通风的受保护坞门机房内。
- — 功率30–250 kW,IP55
- — 绕组防潮浸渍(热带型设计)
- — 起动扭矩≥额定值的1.8倍
- — 停机时附加防凝露加热
- — 可与软起动器或变频器配套
下水绞车与绞盘电动机
Wolong WD3000中压异步电动机,额定功率250–800 kW,经中压变频器并具备再生制动能力。船舶下水是一种受控减速过程,电动机以发电机方式运行,通过变频器的有源前端将能量回馈电网。该方案可省去大功率被动制动电阻。
- — 功率250–800 kW,6 kV
- — 可在发电机方式(四象限)下运行
- — 用于精确控制下水速度的编码器
- — 可长时间保持扭矩的热裕量
- — 防护等级IP55,海洋型设计
工业制动器
船厂起重机的制动系统关系到整艘在建船舶的安全。一台起重能力1 200吨的船厂龙门起重机,在露天滑道上方吊持800吨船体分段时,每个起升驱动至少应配两套独立制动系统,且每套均能单独承担保持全部载荷。此外,露天滑道龙门起重机还配抗风夹紧器,在达40 m/s的阵风下将起重机固定于轨道上。

600吨以上龙门起重机起升双制动器
每个起升卷筒配一对Huawu YPZ2/YWZ5盘式制动器:工作制动器为带比例控制的电力液压式,应急制动器为弹簧施加的失效保护型。正常停车时仅工作制动器动作;应急制动器仅在断电、断绳或超速时闭合。每个制动器按额定载荷的1.75–2.0倍选型。
- — 制动扭矩裕量为额定起升扭矩的1.75–2.0倍
- — 应急制动器响应时间≤0.15 s
- — 防护等级IP55,海洋型设计
- — 闸瓦磨损与制动盘温度监测
- — 通过船级社规范认证(CCS/RMRS)
龙门起重机抗风夹紧器
跨度120–180米、钢结构高度60–80米的露天滑道龙门起重机承受巨大风载。Jingu CWZ抗风夹轨器安装在每条支腿上,当风速达20 m/s(工作工况)或35–40 m/s(非工作、风暴工况)时自动闭合。闭合由弹簧机械触发,松开为液压式。
- — 在风速达40 m/s时固定起重机
- — 依风速仪信号自动触发
- — 配UPS备用,以防断电
- — 可与符合GOST R 51685 / DIN 536的轨道配套
- — 可从司机室远程松开
涂装船坞防爆制动器
干船坞的涂装与抛丸室内空气含溶剂蒸气和磨料粉尘——按ATEX分类属Ex II 2G T3区。此类空间内的臂式起重机和机械手通过Zhonghai SB防爆块式制动器驱动,配本质安全型电力液压推动器。仅采用经认证的“Ex电机+Ex制动器”配套。
- — Ex II 2G T3认证(ATEX/IECEx)
- — 采用不燃液压油的本质安全型推动器
- — 防静电制动衬片
- — 无需开盖即可远程监测磨损
- — 用于腐蚀性环境的不锈钢机体
下水绞车与锚绞盘制动器
倾斜滑道下水绞车采用Huawu大直径带式与盘式制动器,按下水工况下长时间保持扭矩选型。另配带独立液压站的备用弹簧—液压制动器,即使主系统完全断电断油也能使绞车停下。
- — 每台绞车制动扭矩200 kN·m – 2 MN·m
- — 可对下放进行比例控制
- — 配独立液压站的备用制动器
- — 制动盘强制冷却
- — 通过船级社规范认证
联轴器与供电装置
船厂驱动采用三类联轴器:用于重型起重机主起升驱动和下水绞车的鼓形齿式联轴器,用于装配线工业减速电机的弹性柱销联轴器,以及作为移动起重机“电气联轴器”的滑触线。另外,还有沿长达800米的轨道为起重机本身供电的滑触线和电缆卷筒。

主起升驱动齿式联轴器
Yongjing GIICL鼓形双啮合齿式联轴器,将CGC重型减速箱的输出轴与起升卷筒连接,工作扭矩200 kN·m – 2 MN·m。鼓形齿廓可补偿达1.5°的角向偏移以及长时间带载运行后的热伸长。该联轴器也用于水上舾装时连接大型螺旋桨轴和主机驱动。
- — 扭矩200 kN·m – 2 MN·m
- — 可补偿达1.5°的角向偏移
- — 润滑脂润滑,维护周期6个月
- — 圆周速度>15 m/s时按G6.3做动平衡
- — 海洋型密封
装配线弹性柱销联轴器
带弹性套的Longxuan LX(LMC)与Yongjing联轴器,可缓冲起动时的冲击载荷,并补偿分段装配输送机、翻身机和自动焊接设备送料台上BONENG/HUALI减速电机的安装偏差。无需拆解联轴器即可更换弹性元件——这对装配流水线的连续作业至关重要。
- — 扭矩5–125 kN·m
- — 径向偏移补偿0.2–1.0 mm
- — 弹性元件使用寿命不低于30 000 h
- — 无需脱开轴即可更换柱销
- — 可与臂式起重机用制动轮配套
龙门与门式起重机滑触线
为沿长400–800米轨道为船厂龙门与门式起重机供电,采用Anneng重型系列滑触线,导体为铜或铜包铝,电流800–4 000 A。在露天滑道上,滑触线配增强IP65绝缘、防覆冰保护,冬季型还配触面加热。
- — 额定电流800–4 000 A
- — 防护等级IP65,海洋型设计
- — 单段长6 m,直线对接
- — 导线加热,适应冬季运行
- — 可与4极/5极系统集电器配套
舾装阶段螺旋桨轴与主驱动联轴器
在码头舾装阶段,安装主机、减速齿轮、轴系和推进器舵桨。Yongjing齿式联轴器连接推力轴、中间轴和螺旋桨轴;其正确选型与动平衡对航行试验时无振动至关重要。SDS为CSSC及其他船厂项目的舾装供应整套联轴器。
- — 螺旋桨轴扭矩100–800 kN·m
- — 轴系>100 r/min时按G2.5做动平衡
- — 可与主减速齿轮推力轴承配套
- — 船级认证(CCS/RMRS/Lloyd's Register)
- — 外露表面防腐涂层
应用图库









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- CGC行业旗舰——CSSC内部唯一的船用减速箱供应商,拥有30 000台以上重吨位级风电减速箱业绩;提供600–2 000吨起重机起升、坞门及下水绞车用重型减速箱
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