1、关于桥式起重机起升机构的可回转设计的探讨摘要：对于双梁式起重机而言，其起升机构如需配有可回转机构，则其设计的重点在于其净空高度和可回转色的结构设计。同时需解决常规起重机中的一些相关联问题。本文在对常规设计方案与本设计中的部分缺陷进行比较和分析，同时还提出了相关的解决方案。 关键词：净空高度分析；回转架结构及起升机构分析 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 一、参数及方案介绍 （一）参数介绍 本设计所涉及的参数包括： 1.大车轨面的上部净空值；2.小车轨距值；3.大车基距值；4.起升机构的回转速度值；5.大车运行速度值；6.小车运行速度值；7.起升速度值；8.轨面标高值；9.专用吊
2、梁上两个滑轮组的中心距值；10 工作制度；11.起升高度值；12.跨度值；13.起重量值。 （二）特殊要求 1、设备的总重量不得大于 38 吨，其误差就控制在5%以内； 2、大车轨面的上部净空值要求 2350 毫米。 （三）技术方案要求 在此设计技术方案中，起重机的起升机构的 2 套起升机构靠 1 台22kW 的电机来驱动，2 卷筒轴线位于同一直线，即图 1，回转行走机构则利用高脚行走轮 3 个。 图 1 中标方案起升机构 二、技术方案分析 （一）优点 利用 1 台电机来驱动 2 套起升机构，能够保证 2 套起升机构运行同步；3 个车轮的回转机构则能够有效避免回转架存在“三条腿”的问题。 （二
3、）缺点 1、采用了 3 个高脚回转行走轮的回转架，其回转架重心提高、总体高度增加是必然的，同时由于大车轨面的上部净空值仅有 2350 毫米，因此基本无法安排其总体尺寸。另外，3 个支点的设计并不利于总体布置； 2、考虑到回转架的受力状态问题，必然要增加回转架梁高度； 3、双外齿盘接手、低速轴双出头的减速机配套的难度较大，且对标准内齿圈接手卷筒组的使用也形成一定难度。需要另行定制、设计长卷筒，会使外协工作量与成本增加； 4、技术方案中的起升机构在下降吊钩时，卷绕于卷筒上的钢丝绳外侧分支会向外侧沿着卷筒轴线移动，移动量会对回转环形轨道的直径确定产生影响，此时只有将回转环形轨道直径加大，方可使 2
4、吊钩中心距要求得到满足，以确保行走架与外侧钢丝绳无刮蹭问题。同时，小车架与小车轨距也需要相应加宽，小车架的自重就会相应增加，吊钩的有效工作范围随之缩小。 （三）结论 由于受限于本设计中的硬性条件，即设备总重量小于 38 吨且误差控制在5%以内、大车轨面的上部净空值 2350 毫米，经对该方案的总体分析结果，决定不使用常规方案设计。 三、新设计方案分析 （一）总体设计分析 1、新设计方案相较于前一个起重机设计方案来说，在一定程度上对高度富余量、回转架供电架的上横梁高、起升机构至最高点距离、起升机构中心高、回转架高度、回转车轮的凸出架高度、回转轨道高度、回转轨道的垫厚、小车行走架的高度、小车轮踏面
5、与架下盖板板底距离、小车运行轨道的高度、主梁上盖板的厚度、大车轨面到端梁的上平面距离等等，从而使新设计的可回转起升机构双梁式起重机的设计更为合理。2、大车桥架。本设计中的大车桥架所采用的是双梁桥式起重机的中轨箱型梁的标准设计，大车轮距值为 6100 毫米，小车轨距值为 3600 毫米。 3、小车架。回转环形轨道的中径值为 3400 毫米，小车轮距值为5000 毫米，小车轨距值为 3600 毫米。其承轨横梁与纵梁结构为偏轨箱型梁，从而尽量使回转环形轨道的直径缩小。即图 2。 图 2 图 3 图 4 4、回转架。本设计回转架结构为回转车轮角梁 4 个与矩形回转主车架组合，按要求将 4 个角梁镗孔后
6、，再进行组焊，即图 3。 回转架及 4 个回转角梁的上下平面各自位于同一平面，相较于原常规方案中的高脚设计有着更佳的水平刚性。设计采用单轮缘圆柱型的回转车轮，外置轮缘，不存在啃齿问题。而车轮组则是部分改动了定型双轮缘车轮组产品而成的，外协方便且设计工作量小。4 个回转车轮轴线分布呈十字沿圆周分布，确保轮压均衡。位于回转架同一端的回转车轮与回转轨道接触点连线，是与设计在其上部卷筒中心线位于同一个铅垂平面之内的，因此回转架纵梁几乎不用对弯矩进行承受，所以梁高可以较小，小车整体高度也能有效降低，自重相应减轻。 5、起升机构。中心对称布置 5 吨起升机构 2 套于回转架的两端，即图 4，制动器采用较低
7、外形高度的。 6、回转架供电。本设计中的起升机构能够 180 回转，钢丝绳自 2 套起升机构上垂下，当起升机构完成同向旋转 180 度时，钢丝绳运动轨迹就会合为圆柱体，通常情况下，回转架的供电装置能够对小车行走架与圆柱体间的中空部分进行巧妙利用，进行弧形电缆滑车、弧形拖缆、大直径滑环等，在本设计中考虑到最优化设计，故不采用上述设置。 以本设计特点为依据，考虑到产品在全寿命期内便于维修，甚至免于维护，应调整设计方案以实现在设计阶段对产品成本进行有效控制的同时，确保设备运行的可靠性，在大车轨面的上部净空存在余量的条件下，放弃滑环供电设计。此外，设计构思了新型供电装置，其在小车行走架上固定，上跨回转
8、架，到回转架的中心位置电缆向下入回转架中间空档，再分别向上部回转电机与卷扬机构供电，即图 5。此供电方式充分利用了电缆的弯曲性能与许用扭转，不仅使供电可靠性增强，而且使运营与制造成本降低。 四、新设计方案缺点及措施 （一）缺点 在工作过程中，2 套起升机构不同步，或其中一机构因故停机；总起重不过载，但某起升机构过载。 （二）措施 机械系统独立的起升机构在同步作业时，严禁单钩作业，或在非工作状态下可单独微调，使同步恢复；吊杠失衡明显时，应同时停止 2 机构的工作；某机构发生故障，另一机构立即停止工作；吊重不平衡，某机构超载，应同时停止 2 机构工作；吊重平衡，2 机构均超载，应立即停止工作；起升机构工作状态下，严禁回转机构工作。 结语：此类新设计的起升机构可回转的双梁桥式起重机的性能较原先有了更大的改观。本设计对于起重机开展了功能原理与结构的创新，兼顾到了用户与制造商的效益，是对起重机设计的更高层次追求。 参考文献： 1 鲍希陆,王静,王鹰,葛雨泰,何昊炅.一种起升机构可回转的双梁桥式起重机.J.起重运输机械.2007(12) 2 刘慧星,徐伟军,王玉金,刘辉.桥式起重机起升机构设计系统的开发与应用.J.机械工程与自动化.2013,4(2)
