带斗门座起重机除具有一般门座起重机的运行机构、回转机构、起升机构、变幅机构和臂架系统、机房、人字架、门架等外,还具有物料落料系统、水平输送系统及防尘系统等。其落料系统由漏斗、破拱器、振动给料器和金属检出器等组成;而水平输送系统则由胶带输送机、伸缩装置和卸料装置等组成;防尘系统大多数采用喷雾装置,但也有采用洗尘除尘装置的。
带斗门座起重机的特点在于它有一个回转机构,可使抓斗在船舱内较自由地作业,对清舱工作有较大益处。其特点是,由于它依靠臂架系统变幅来实现抓斗的水平位移,其变幅速度不可能太大,因此它的生产率一般限制在700t/h左右。它与通用门座起重机的区别在于变幅速度较高,一般在40—80m/min之间。
在整机的总体布置方面,带斗门座起重机为了在海侧门腿上方安置漏斗接料系统,其回转中心绝大多数不布置在门架的跨中,而是布置在靠近陆侧门腿一边。其从中心后移的距离主要考虑两个方面:一是能安置漏斗接料系统,由于带斗门座起重机处于非工作状态时,接料系统的海侧最外边缘(若有挡料板时,以挡料板的最外边缘为准)应在船舶向岸侧倾斜50时,不与船舶相碰为原则,从而确定了漏斗接料系统的外边缘安置界限。二是考虑到带斗门座起重机在最小幅度时,抓斗应处于漏斗卸料中心的内侧。此外还有其他布置上的原因,但以上两点是必须要满足的。
在起重臂系统的设计中,考虑到带斗门座起重机较通用门座起重机有更频繁的变幅运动,特别是带斗门座起重机每次卸料都接近最小幅度,所以要求有更好的变幅性能。而通用门座起重机在变幅过程中的速比多在2以上,即在最小幅度时吊重的线速度最高,这种形式的四连杆臂架系统在最小幅度附近卸料时必然产生很大的振动,从而对整机结构件的疲劳带来很大影响,所以带斗门座起重机的四连杆臂架系统设计更重视速比和落差这两项性能。其特点是:象鼻梁较长、大拉杆较短、人字架较高。
漏斗接料系统可以设计为伸缩式,亦可以是固定式。对于伸缩式漏斗接料系统一定要考虑到漏斗的伸缩底部下缘高度,应该超过最大船型在最高潮位空载时的高度,并要留一定的空间余量,主要考虑到船在有浪情况下的颠簸。因此,一般伸缩式漏斗的位置比较高。在船型较小时,对卸船生产率的提高并不显著,所以这种结构形式多用于生产率要求较高而接卸船型又比较固定的场合。固定式漏斗的设置位置较伸缩式可以低一些,虽然变幅距离稍大了一些,但是变幅过程可以和起升过程在时间上重合一部分,所以对较小的船型,尤其是船型变化较大时,仍不失为一种可取的形式。
漏斗下方的输料系统,根据用户后方的输送机系统设置的不同,可以在带斗门座起重机的门架跨中卸料,也可以在门架的后方陆侧卸料。可以是单点卸料,也可以是两点或多点卸料。若是两点卸料,可以用分叉漏斗卸料亦可用移动小车卸料。在多点卸料的结构中一般均为伸缩带式输送机方式。
带斗门座起重机通常有主副两个控制室。主控制室设置在回转部分的转台上。在主控制室内主要是操纵抓斗的开闭、起升、下降、变幅、回转等主要动作。因为回转中心偏离在陆侧,所以主控制室多半安置在从转台外伸的梁上,以改善操作者的视线。有时将主控制室安置在一个可以伸缩的外伸梁上,当工作时主控制室外伸,使操作者不但能清楚地看到漏斗卸料点,还可以看到船舱内大部分取料点。这样,操作者的视野好,可以提高生产率,同时也保证了作业的安全性。在设计伸缩式主控制室时应注意伸缩梁要有足够的刚性,否则司机将有不舒服的感觉。
副控制室一般设置在门架部分。它的主要工作范围是控制漏斗接料系统中漏斗斗门的开度、振动给料器、破拱装置、输料用输送机、分叉漏斗等的操纵、漏斗和输送机的伸缩以及整机的运行。副控制室设置的位置必须能清楚地观察到漏斗卸料、输送机工作、出料以及整机的运行情况。
带斗门座起重机的电气设备有两种系统,即交流电动机驱动系统和直流电动机驱动系统。
在中小吨位起重量及技术性能参数不高的情况下,大多采用交流电动机驱动系统。它是经济性的控制方案。这一传动方案在生产率小于360t/h条件下得到较为广泛的采用。大型带斗门座起重机由于高生产效率的要求,调速性能要求较高,装机容量较大,直流调速系统得到广泛采用。以往及部分机型,采用G—M供电方式。该系统体积大、总质量大,振动和噪声也大。由于大功率电子器件的出现,渐渐以各种可控变换器代替了G—M供电方式,变流技术得到了普遍的推广应用。
对于360t/h以上生产率的带斗门座起重机多数采用直流电动机驱动。基本形式是6000V或者是10000V高压供电,通过晶闸管整流,用直流电驱动各机构直流电动机。在电控装置方面也由过去传统的常规控制经历了模拟式到全数字式控制系统,使各主要机构实现了无级调速,如起升机构实现恒功率调速,较大地提高了生产效率;通过PLC控制实现整机的无触点控制、故障检测、故障显示等自动控制功能及抓斗深挖功能。由于实现了无级调速,使整机工作平稳、冲击小,降低了冲击载荷,也就延长了金属结构件的使用寿命。