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折臂式吊臂与伸缩式船用起重机:如何为您的船舶选择合适的起重机

折臂式吊臂折叠后体积小,可伸入货舱;伸缩式吊臂伸展距离更远,且在12吨及以上时,在相同半径下起重能力更强。本文根据我们的图纸,对6对吊臂(起重范围3.2吨至20吨)在作业半径、载荷、收纳尺寸、重量、底盘和动力方面的性能进行了对比。

Achord Chan 14 分钟阅读

本文目录
  1. 船舶上两种吊臂的工作原理
  2. 六对船用起重机的对比:作业半径、起重能力与自重
  3. 收纳尺寸和甲板占地面积
  4. 在甲板下方挂钩并越过障碍物
  5. 起重机重量、甲板与船舶的稳定性
  6. 各类型所需的液压功率
  7. 海上风浪与货物堆放
  8. 保养要点与拥有成本
  9. 哪种吊臂适合哪种船舶?
  10. 如何在两者之间做出选择:六个步骤
  11. 常见问题
  12. 本指南的编写过程
  13. 为您的船舶绘制这两种方案
折臂式吊臂与伸缩式船用起重机:如何为您的船舶选择合适的起重机

当甲板空间有限、货物必须吊入货舱,或者吊钩需要越过舷墙或甲板货物时,应选择折臂式船用起重机。当船舶拥有长而开阔的甲板,且大多数吊装作业直接从甲板进行到码头时,应选择伸缩式船用起重机。我们的技术图纸显示了这种取舍的程度:在20吨的起重能力下,伸缩式起重机的起重半径可达22.0米,而折臂式起重机仅为16.6米;但前者重量为6,950千克,后者仅为4,900千克。

本指南专为已决定安装液压起重机、现需选择吊臂类型的船东、船厂及船队经理编写。我们将六款额定起重能力相同的折臂式和伸缩式船用起重机(起重能力范围为3.2吨至20吨)进行配对,并对比了图纸中规定的所有参数:最大作业半径、该半径下的有效起重能力、起重机自重、收纳尺寸、底座配置及液压要求。本文中所有起重机的数据均来自这些图纸。

要点总结

  • 在我们测试的六款机型中,折叠后的折臂的伸展范围在2.27米至2.81米之间,而完全缩回的伸缩臂从回转中心向外伸出的距离仍为3.37米至6.02米。
  • 在各个吨位下,伸缩臂起重机的作业半径均比折叠后的折臂起重机更远,从10吨时的0.8米到16吨时的6.4米不等。
  • 在10吨及以下级别,折叠式吊臂在其最大伸展半径下能承载更大的负载;而在12吨至20吨级别,同半径条件下伸缩式起重机的承载能力更高——例如在20吨级机型中,14.3米半径处的承载量分别为3,500公斤和2,240公斤。
  • 16吨和20吨的伸缩臂起重机比其折臂对应型号分别重1,300公斤和2,050公斤,且所需液压流量显著更大。
  • 在3.2吨至12吨的起重范围内,每对起重机中的两种臂型均采用相同的底座尺寸和螺栓数量,因此单一底座设计可兼容两种起重机。

船舶上两种吊臂的工作原理

折臂式船用起重机是一种液压起重机,其吊臂中部设有铰接关节,工作原理类似于带有肘关节的手臂。内吊臂从立柱处伸出,外吊臂折叠贴合于内吊臂并承载延伸段;工作结束后,整个吊臂会折叠回立柱一侧,形成紧凑的结构。它也被称为折叠式船用起重机或液压折叠式船用起重机。

伸缩式船用起重机是一种配备单根直臂、可分节伸缩的液压起重机。一个变角油缸负责提升和降低吊臂,而吊臂内部的伸缩油缸则将各节臂段向外推伸。由于吊臂无法折叠,因此通常沿甲板上的吊臂支座移动。这两种类型均安装在钢制基座上,并围绕立柱旋转。我们在关于折臂式与伸缩臂式卡车起重机的对比分析中探讨了卡车上的相同选择;而在船舶上,甲板空间、货舱通达性及海况等因素则会改变最终选择。

六对船用起重机的对比:作业半径、起重能力与自重

额定起重能力是指起重机在靠近立柱处所能提升的最大负载,因此我们选取了额定起重能力相同的机型进行对比,以确保公平。然而,在船上,额定起重能力其实意义不大。实际工作半径范围内可用的负载量才更为关键,其次是安装所给甲板带来的额外重量。

一组条形图,对比了6组BOB-LIFT折臂式和伸缩式船用起重机(起重能力范围为3.2吨至20吨)的最大作业半径、最大作业半径处的载荷以及起重机自重
根据技术图纸上的数据,对六对额定起重能力相同的船用起重机进行了比较。

该图表揭示了三种一致的规律。首先,伸缩臂起重机的作业半径始终更远。其次,较小的折臂起重机在其最大作业半径处能保持更大的起重能力:3.2吨级折臂起重机在7.7米处可起重680千克,而3.2吨级伸缩臂起重机在10.5米处仅能起重200千克。第三,随着起重能力增加,优势会发生逆转,因为从12吨起,即使在更长的半径下,伸缩臂起重机的最大伸展端起重能力也超过了折臂式起重机;20吨伸缩臂起重机在18.3米处可起重2,200公斤,而20吨折臂式起重机在16.6米处仅能起重1,910公斤。

最大伸展半径并不能说明全部情况,因此我们还在相同的半径下对两张载荷图进行了比较,当两张图中没有完全相同的距离时,则采用最接近的可用数据点:

  • 3.2 吨: 折臂式 910 公斤(5.9 米);伸缩臂式 800 公斤(5.7 米)。
  • 10 吨: 折臂式 2,280 公斤(8.51 米);伸缩臂式 2,200 公斤(9.0 米),两者几乎相等。
  • 12 t: 折臂式 1,400 kg(12.0 m);伸缩臂式 1,850 kg(12.6 m)。
  • 16 t: 折臂式 2,410 kg(9.8 m); 伸缩式在10.45米处为4,100公斤。
  • 20吨: 折臂式在14.3米处为2,240公斤;伸缩式在14.3米处为3,500公斤。

因此,对于长半径下的重载情况,大型伸缩臂式起重机的起重能力更强。这种起重能力伴随着额外的重量、更长的收拢状态下动臂长度以及更大的液压供油量,以下各节将分别对此进行探讨。我们的甲板起重机指南详细说明了在比较起重能力图表之前,如何测量所需的舷外伸出距离。

收纳尺寸和甲板占地面积

船用起重机在工作期间大部分时间处于收起状态,因此其闲置时所占空间往往是决定性因素。下表对比了折叠后的折臂与缩回式伸缩臂的占位范围。对于每种伸缩臂型号,图纸上标注的最小半径表示当所有节段完全缩回时,臂端仍从回转中心伸出的距离。

额定起重能力折臂式机型:折叠后长度 × 高度 × 宽度伸缩式机型:回缩后动臂尖端距回转中心距离伸缩式收纳高度
3.2 吨SQ3.2ZA3TJ: 2,271 × 1,951 × 684 毫米SQ3.2SA4T: 3.37 m2,200 mm
5 tSQ5ZA3TJ:2,321 × 2,261 × 712 mmSQ5SA4T: 3.99 米2,178 毫米
10 吨SQ10ZA6TJ:2,454 × 2,295 × 1,219 毫米SQ10SA4T: 5.25 米2,549 毫米
12 吨SQ12ZA6T:2,807 × 2,399 × 1,597 毫米SQ12SA4T: 5.54 米2,617 毫米
16 吨SQZ330T:2,632 × 2,339 × 1,429 毫米SQ16SA5T: 5.95 米2,784 毫米
20 吨SQZ430T:2,550 × 2,350 × 1,453 毫米SQ20SA5T: 6.02 米2,757 毫米

这一差异随起重能力增加而扩大。折叠状态下的10吨折臂式吊臂在甲板长度内仅占用2.45米,而收回状态下的10吨伸缩式吊臂从立柱处伸出5.25米,20吨伸缩式吊臂则伸出6.02米。在六组对比中,折叠状态下的折臂式吊臂在五组中高度更低;只有5吨伸缩式吊臂的高度低于其折臂式对应型号。

在短小的作业船、补给船或登陆艇上,这种吊臂的长度可能会阻碍货舱甲板的使用或影响驾驶室的视野。而在货舱甲板较长的船只上,这通常无关紧要,因为伸缩式吊臂只需横跨在舱口或货物上方,并停靠在支座上即可。

在甲板下方挂钩并越过障碍物

折臂式关节使吊钩能够沿直臂无法到达的路径作业。内臂可以保持陡峭的立姿,而外臂则可越过舷墙、甲板房或堆叠的货物,随后向下倾斜进入舱口。正是这种几何结构,使得折臂式吊臂成为货舱作业、通过甲板开口吊运补给物资以及在退潮时伸入码头边缘下方作业时的常规选择。

伸缩臂式起重机从上方作业,在长距离且无障碍物的吊装作业中表现最佳,例如从靠泊在码头的船舶甲板向停靠在码头的卡车吊装货物。当立柱与货物之间存在障碍物时,这种起重机就不太实用。对于位于起重机底座下方较远处的货物,这两种起重机均使用绞车,通过放出钢丝绳使吊钩降至吊臂尖端下方。型号代码中含字母J的产品(例如SQ10ZA6TJ)在图纸上标有绞车卷筒,且我们的产品页面中将绞车列为两种吊臂类型的可选配置。

一辆橙色的BOB-LIFT 3.2吨伸缩式船用起重机停放在水边的混凝土基座上,几名戴着安全帽的操作人员正在测试吊钩,后方停泊着一艘船只。
来自缅甸的客户照片:一台3.2吨的伸缩式船用起重机(SQ3.2SA3T,早期型号)正在水边进行调试,其动力单元和控制箱位于立柱旁。

起重机重量、甲板与船舶的稳定性

在12吨以下,这两台起重机的重量相差不超过330公斤:3.2吨时分别为1,236公斤和1,250公斤,12吨时分别为4,350公斤和4,050公斤。超过该起重能力后,两者之间的差异便变得显著。16吨级伸缩臂起重机的重量为5,800公斤,比16吨级折臂式起重机重1,300公斤;而20吨级伸缩臂起重机的重量为6,950公斤,重2,050公斤。这些重量都位于甲板上方较高处,在小型船舶上可能会成为真正的稳定性隐患。

英国海事指南警告称,起重设备的使用不当或故障可能会影响船舶的稳定性,而在小型船舶上,甚至可能导致倾覆 [1]。英国法规还要求起重设备必须具备应对每种载荷的足够强度和稳定性,尤其要关注其安装点所承受的应力 [2]。请在早期阶段向您的船舶设计师提供两种方案的起重机重量和基础荷载数据,因为较轻的安装方案本身就可能决定最终的选择。

对于尚未做出决定的用户而言,底座方面的信息无疑是个好消息。在我们考察的六组中,有四组的不同吊臂类型底座尺寸和螺栓数量完全一致:3.2吨级为550×550毫米、16颗螺栓;5吨级为680×680毫米、24颗螺栓;10吨级和12吨级则采用圆形法兰、28颗螺栓。其中两组在孔径上相差1毫米,因此务必根据确切型号的图纸进行制造。在16吨和20吨规格中,底座设计不同,这意味着在制造基座之前必须确认吊臂类型。我们的基座起重机指南详细介绍了法兰、螺栓和地基荷载等内容。

各类型所需的液压功率

在小起重吨位下,这两种型号所需的油流量大致相当:3.2吨型号均为25升/分钟,5吨型号分别为35升/分钟和32升/分钟。从10吨起,伸缩臂型号的油流量需求则显著增加。图纸规定,10吨级伸缩臂式起重机的油流量为63升/分钟,功率为37千瓦;而10吨级折臂式起重机的油流量为40升/分钟,功率为30千瓦; 在12吨机型中,这两项数值分别为75升/分钟和55升/分钟;而20吨伸缩臂式机型采用双回路运行,油流量为80 + 63升/分钟,而20吨折臂式机型则需要63升/分钟。

更大的流量需要使用发动机动力输出轴上的更大功率泵,或者甲板上功率更强的电动液压单元。对于电力容量有限的船舶而言,仅这一要求就可能使折臂式吊臂更具优势。

海上风浪与货物堆放

船舶起航前,必须将两台起重机收起并固定好,同时将吊钩锁紧,以防止其摆动。折叠后的折臂应收起并紧贴立柱存放,而伸缩臂则应放置在甲板上的支撑架上,因此请在甲板布置图中包含该支撑架及其捆绑装置。长臂还会因船体摇摆或风力作用产生侧向力,从而形成长杠杆,因此请向供应商咨询臂架支撑架的固定方式。

无论采用哪种吊臂类型,海上作业的基本规则都不会改变:载荷图表均假设基座处于水平且稳定状态。MGN 332 指出,强风或波浪作用可能导致悬吊负载发生危险摆动 [1]。美国针对驳船及其他船舶上起重机的施工规则要求更为严格,规定必须降低陆地额定载荷,以考虑船体倾斜、纵倾、波浪作用和风力等因素 [3]。英国法规要求,当天气状况恶化到足以影响安全使用时,必须停止起重作业[2],且英国安全监管机构将风力影响和降额作为规划每次起重作业时的考虑因素之一[4]。完全伸展的长伸缩臂在吊钩处受到这些影响的程度,比短臂更为显著,因此在进行长距离起重作业时应预留更大的安全裕度。

保养要点与拥有成本

折臂式吊臂具有更多的活动关节:内臂上的变幅油缸、外臂上的第二个油缸、伸缩油缸,以及折臂处的一组连杆板和销轴。在盐雾环境中,每个销轴既是润滑点,也是磨损点。伸缩式吊臂的销轴数量较少,但依赖于吊臂段之间的滑动衬垫,这些衬垫需要定期检查和调整;此外,其伸缩油缸被封闭在吊臂内部,容易积水。

这两种类型都需要进行维护。MGN 332 列出了常规维护任务,例如给轴承和运动部件上油、检查结构是否存在腐蚀和裂纹,以及排出中空结构内的积水 [1]。根据英国法规,起重设备至少每12个月需进行一次全面检查;若用于提升人员,则需每6个月检查一次[2]。在起重机的整个使用寿命期间,两种类型的主要成本驱动因素完全一致:承载重量的甲板加固、提供流量的动力单元,以及接头和段间的润滑与检查时间。

哪种吊臂适合哪种船舶?

下表总结了我们在各项安装和设计中观察到的情况。请将其作为参考起点,然后对照荷载图表核对您自身的荷载和半径值。

典型作业通常更契合原因
短甲板上的给养和物资折臂式吊臂可折叠至小空间,且不阻碍舷栏和甲板房
货舱或舱口作业带绞车的折臂式吊臂外侧吊臂向下倾斜进入开口处
工作船或港务船折臂式吊臂折叠高度低,重量适中(最高10吨)
货船靠泊,甲板与码头齐平伸缩式长距离、 笔直延伸至码头边缘
12米及以上幅度的重载作业伸缩臂,12吨及以上在相同半径下,我们的12–20吨双臂组合可承载更大负载
工作驳船或浮筒二者皆可; 需核实倾角和动力长开式甲板适合伸缩式起重机;独立动力更适合低流量工况

对于无动力驳船,我们的 驳船起重机指南 介绍了如何估算倾角;而对于长度约10米以下的船只,我们的 船用起重机指南 则是更好的入门参考。完整的机型系列列于我们的折臂式船用起重机和伸缩式船用起重机页面中。

示例场景(仅供说明,非客户记录):一艘24米长的补给船需将1吨的托盘从码头吊入距离起重机8米处的舱口,而其船尾甲板长度仅为6米。10吨折臂式船用起重机在8.51米处可吊起2,280公斤,折叠后长度为2.45米,因此适合该甲板。一艘长40米的货船需要将1吨重的货物横跨18米运送至码头,此时需要16吨伸缩臂船用起重机的作业半径,该起重机在18.55米处可起吊1,700公斤的货物。

如何在两者之间做出选择:六个步骤

  1. 载荷与半径. 列出最重的载荷和最常见的载荷,并分别注明其距计划立柱位置的半径.
  2. 吊钩路径. 标出载荷必须越过或进入的每个舷墙、甲板房或舱口;障碍物应优先考虑折臂式吊臂。
  3. 半径处的载荷. 请查阅工作半径下的两份载荷图表,而非额定起重能力.
  4. 收纳空间. 在甲板图上绘制折叠后的折臂包络线和缩回后的伸缩臂。
  5. 重量与底座. 将起重机的重量数据和底座图纸一并发送给船舶设计师,以便进行稳性及甲板强度计算.
  6. 动力. 确认您的动力输出装置或甲板动力单元能够提供图纸上规定的流量和压力.

常见问题

折叠式船用起重机和折臂式船用起重机是一样的吗?

是的。“折叠式”、“可折叠式”和“折臂式吊臂”这些术语都指一种吊臂可在铰接处弯曲并折叠收起以便存放的起重机,而“液压折叠式船用起重机”则是同一台设备的另一种称呼。

哪种起重范围更广,折臂式起重机还是伸缩式船用起重机?

在我们对比的各个起重能力下,伸缩臂起重机的作业半径均更长。在我们的对比组中,其作业半径比对标机型更长0.8米至6.4米,例如在10吨起重能力下为15.5米对14.68米,在16吨起重能力下为22.3米对15.9米。

在相同的半径下,哪种能提升更大的重量?

这取决于起重能力。在我们较小的机型中,折臂式吊臂在其作业半径内能提升同等或更多的重量,而在10吨级时,两者的起重能力几乎相当。从12吨到20吨,伸缩式吊臂的起重能力更强,例如在20吨级机型中,14.3米作业半径下的起重能力分别为3,500千克和2,240千克。

我以后能把折臂式吊臂换成伸缩式起重机吗?

从 3.2 吨到 12 吨,我们的成对机型底座尺寸和螺栓数量完全相同,因此通常可以保留现有的底座。请先查看新图纸上的孔径和基础荷载,并注意 16 吨和 20 吨机型的底座有所不同。

哪一种维护起来更省事?

这两种起重机都不属于免维护型。折臂式吊臂需要润滑和检查的销轴和液压缸更多,而伸缩式吊臂虽然销轴较少,但需要检查其滑动垫片和内节。在喷溅环境中作业后,应使用淡水冲洗这两种起重机。

本指南的编写过程

BOB-LIFT 产品运营总监 Achord Chan 于 2026 年 10 月编写了本指南。我们从十二款现役船用起重机的技术图纸以及六款折臂式起重机的载荷图表中提取了所有起重机数据;伸缩臂式起重机的载荷表印在其尺寸图上。当两张图表在相同半径处均无数据点时,我们采用了最接近的数据点,并在文中予以说明。照片来自某客户的安装现场。法规和指南引用自英国海事与海岸警卫局、英国法律法规、《美国联邦法规汇编》以及英国健康与安全执行局,文中均附有相应链接。

为您的船舶绘制这两种方案

请将您的甲板布置图、最大载荷及其半径,以及您计划采用的起重机动力方案发送给我们。我们将为您提供折臂式吊臂和伸缩式吊臂的并列方案,每种方案均附有载荷表、重量、底座图纸和液压规格,以便您的船厂在图纸上进行比较。请联系我们获取报价。

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