FZQ1380型塔式起重機(jī)技術(shù)改進(jìn)

張曉兵

（江蘇省電力建設(shè)第三工程公司，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

FZQ1380型塔式起重機(jī)技術(shù)改進(jìn)

張曉兵

（江蘇省電力建設(shè)第三工程公司，江蘇鎮(zhèn)江 212003）

介紹了FZQ1380型附著自升塔式起重機(jī)在效率、性能及安全控制等方面存在的不足。論述了FZQ1380型附著自升塔式起重機(jī)技術(shù)改造的可行性及必要性，根據(jù)工程實際提出了改造技術(shù)方案，改造后的塔式起重機(jī)能很好地滿足實際工程作業(yè)要求。

塔式起重機(jī)；主起升機(jī)構(gòu)；副起升機(jī)構(gòu)；電氣系統(tǒng)

0 引言

FZQ1380型附著自升塔式起重機(jī)（以下簡稱塔機(jī)）是2002—2004年設(shè)計研制的產(chǎn)品，采用上部回轉(zhuǎn)、上部頂升、臂架鉸點后置、塔身附著方式，具有提升高度大、作業(yè)范圍廣、起重量大、抗風(fēng)能力強(qiáng)、質(zhì)量小、安裝拆卸快捷方便、低架安裝對輔助起重機(jī)要求低、無需混凝土基礎(chǔ)等特點。適用于單機(jī)容量為30～60MW火力發(fā)電機(jī)組鍋爐及廠房的吊裝作業(yè)，核電、水電、石化、冶金等大型建筑的安裝作業(yè)，特別適用于施工場地小、空間狹小的高層建筑物吊裝作業(yè)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對塔機(jī)的技術(shù)要求越來越高，F(xiàn)ZQ1380型塔機(jī)在效率、性能及安全控制等方面已無法滿足正常的施工吊裝工作。為合理利用資源，使資產(chǎn)得到保值，減少重復(fù)投資，最大限度節(jié)約用戶的經(jīng)濟(jì)成本，有必要對現(xiàn)有的FZQ1380型機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造，以滿足正常的吊裝需求。

1 FZQ1380型塔機(jī)存在的問題

目前市場上的FZQ1380型塔機(jī)大部分為21世紀(jì)初的產(chǎn)品，效率、性能及安全控制方面都無法滿足市場需要。從目前市場反映的情況來看，該款機(jī)型主要有如下幾個方面的問題。

（1）起升機(jī)構(gòu)起升速度低，鋼絲繩排列差，容易打轉(zhuǎn)。

（2）整機(jī)作業(yè)范圍小，不能滿足目前建筑用需求。

（3）電氣控制系統(tǒng)落后，操作不方便，安全性能低。

（4）故障率高，維護(hù)成本高。

2 FZQ1380型塔機(jī)改造的可行性

塔機(jī)的改造必須在保證其安全性、可靠性的前提下提高其整機(jī)性能。因此，江蘇省電力建設(shè)第三工程公司根據(jù)設(shè)計制造廠家給出的出廠設(shè)計參數(shù)及圖紙對公司目前擁有的2臺FZQ1380型塔機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造。改造后，起升速度得到大幅度提高，整機(jī)作業(yè)范圍得到加寬，但起重臂及塔身的力學(xué)性能沒有降低；對主、副起升機(jī)構(gòu)及整機(jī)電氣系統(tǒng)進(jìn)行了改造，提高了可靠性、安全性及舒適性。塔機(jī)改造前、后的主要性能參數(shù)如圖1、圖2所示。

圖1 原塔機(jī)性能參數(shù)

圖2 改造后的塔機(jī)性能參數(shù)

3 改造內(nèi)容

3.1 主起升機(jī)構(gòu)改造

起升機(jī)構(gòu)是塔機(jī)最重要的傳動機(jī)構(gòu)，傳統(tǒng)調(diào)速方式下要求重載低速、輕載高速，調(diào)速范圍??；起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方式的優(yōu)劣直接影響整機(jī)性能，起升機(jī)構(gòu)調(diào)速方式的選擇原則為：平穩(wěn)、沖擊?。唤?jīng)濟(jì)、可靠，符合國情；便于維修。

原塔機(jī)采用YZRD型雙速電動機(jī)驅(qū)動，只能實現(xiàn)兩擋變速，啟、制動時沖擊大。齒輪減速器采用雙速輸出，變速時需通過人工手動操作，工作時十分不方便。

改造后的主起升機(jī)構(gòu)如圖3所示，采用變頻YZPBF電機(jī)，內(nèi)藏式行星齒輪減速器，Lebus特殊溝槽卷筒，質(zhì)量小、體積小、排繩整齊。通過變頻調(diào)速，啟、制動平穩(wěn)，可實現(xiàn)額定起升速度和輕載高速自由變換，提高了工作效率。為防止不滿足高速使用條件時誤用高速操作，在控制電路中設(shè)有重載低速、輕載可高速的保護(hù)措施。

圖3 改造后的主起升機(jī)構(gòu)

鋼絲繩采用進(jìn)口不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，卷筒上鋼絲繩多層纏繞。鋼絲繩通過人字架上部橫梁上的定滑輪，經(jīng)起重臂前段托輥進(jìn)入頭部外側(cè)導(dǎo)向輪、起重定滑輪組和主鉤滑輪，經(jīng)過滑輪組纏繞后，鋼絲繩末端連接拉力檢測裝置和高度限位裝置。卷筒一端連接有帶限位開關(guān)的起升高度限位裝置，通過計卷筒轉(zhuǎn)數(shù)實現(xiàn)高度限位，雙重保護(hù)，安全可靠，易于調(diào)整。

3.2 副起升機(jī)構(gòu)改造

原塔機(jī)副起升機(jī)構(gòu)的電氣控制采用串電阻調(diào)速方式，啟、制動時沖擊大，調(diào)速范圍小，起升速度低，無法滿足目前建筑行業(yè)對起重吊裝設(shè)備的效率要求。

改進(jìn)后的副起升機(jī)構(gòu)采用變頻YZPBF電機(jī)、行星齒輪內(nèi)藏式卷揚機(jī)、Lebus特殊溝槽卷筒，電氣控制采用變頻調(diào)速；工作可靠，啟、制動平穩(wěn)，可實現(xiàn)重載和輕載高速，變速范圍寬，起升速度為改造前的2倍，大大提升了工作效率。

鋼絲繩采用的類型與主起升機(jī)構(gòu)相同。鋼絲繩通過人字架上部橫梁上的定滑輪，經(jīng)起重臂前段托輥進(jìn)入小臂支架中間導(dǎo)向輪、壓力監(jiān)測裝置、小臂頭部定滑輪、高度限位裝置和副鉤。卷筒一端連有帶限位開關(guān)的起升高度限位裝置，同樣可限制吊鉤的最小和最大高度。其結(jié)構(gòu)形式同主起升機(jī)構(gòu)。

3.3 增加起重臂小臂架

起重臂是塔機(jī)的吊裝作業(yè)部件，通過仰角的變化來滿足不同起重量和工作幅度的需要。原塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)如圖4所示，工作時副鉤的最大工作幅度為54m，在實際吊裝過程無法滿足施工要求。改進(jìn)后的臂架如圖5所示，副鉤的最大工作幅度為62m，大大提升了整機(jī)的工作覆蓋面。

3.4 電氣系統(tǒng)的改進(jìn)

FZQ1380型塔機(jī)大多數(shù)已經(jīng)運行10年，電氣系統(tǒng)多已老化，由于工程量較大，很多用戶疏于對設(shè)備

圖4 原塔機(jī)臂架結(jié)構(gòu)

圖5 改進(jìn)后的臂架結(jié)構(gòu)

的改造和維護(hù)，造成很多設(shè)備帶病作業(yè)，存在嚴(yán)重的安全隱患。該塔機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)、副起升機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)均采用串電阻調(diào)速，啟、制動時對設(shè)備的沖擊很大，并且在運行過程中調(diào)速范圍很小，經(jīng)常不能滿足用戶的實際需求，導(dǎo)致設(shè)備使用效率降低。

通過分析該塔機(jī)的控制系統(tǒng)原理，將全部機(jī)構(gòu)更改為變頻調(diào)速控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)速度任意調(diào)整，滿足用戶的要求；可實現(xiàn)軟啟動、軟制動，減少機(jī)械沖擊和制動閘瓦的磨損，減少機(jī)械維護(hù)的工作量和費用。不少用戶在改造前1年內(nèi)需多次更換制動閘瓦，改造后2年還不需更換，實現(xiàn)了輕載倍速運行，提高了工作效率。全數(shù)字變頻器能對過流、過載、接地、過熱、短路、缺相、過力矩、欠力矩、超速等多種故障進(jìn)行適時診斷，一旦出現(xiàn)故障就會跳閘保護(hù)，保證起重機(jī)設(shè)備的安全，同時給出故障代碼，指示用戶采取相應(yīng)的處理措施。

4 結(jié)論

實踐證明，江蘇省電力建設(shè)第三工程公司的2臺FZQ1380型塔機(jī)改造后，經(jīng)過輕載、中載、重載和超載試驗以及運行1年多的檢驗，改造后的塔機(jī)能很好地滿足實際工程作業(yè)要求。改造后的塔機(jī)不僅擴(kuò)大了整機(jī)的作業(yè)覆蓋面積，還提升了各機(jī)構(gòu)的運行速度，大大提高了施工工作效率；同時，由于采用了變頻技術(shù)，線路的故障率非常低，可靠性得到了很大提高，減少了設(shè)備維護(hù)成本。

［1］張質(zhì)文，王金諾，程文明，等.起重機(jī)設(shè)計手冊［M］.北京：中國鐵道出版社，2013.

［2］范俊祥.塔式起重機(jī)［M］.北京：中國建材工業(yè)出版社，2004.

［3］趙國新，劉海龍，曹文江.QTZ200型塔機(jī)的技術(shù)改造［J］.建筑機(jī)械，2001，1（8）：20-22.

［4］黃曉峰，王繼東.DBQ系列塔式起重機(jī)主起升機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)改造［J］.水利電力機(jī)械，2007，29（12）：102-105.

（本文責(zé)編：劉芳）

TH 213.3

：B

：1674-1951（2015）06-0034-02

張曉兵（1969—），男，江蘇如皋人，高級工程師（教授級），從事電力工程建設(shè)方面的工作（E-mail：zhangxiaobing＠powneer.com）。

2014-11-19；

2015-04-27