幾種防搖擺裝置在起重機上的應(yīng)用

牛訓(xùn)華

（河南省礦山起重機有限公司，河南 長垣453400）

起重機在正常工作時，大、小車運行的起、制動所產(chǎn)生的加、減速導(dǎo)致?lián)闲詰覓斓妮d荷產(chǎn)生一定的擺動，這種擺動直接影響到起重機使用的生產(chǎn)效率，對于頻繁作業(yè)的起重機而言，降低載荷的擺動時間，提高工作效率刻不容緩。另外，載荷的擺動還會對工作人員、設(shè)備和起重機本身造成極大的安全隱患，因此，研究一套起重機的防搖擺系統(tǒng)，實現(xiàn)平穩(wěn)作業(yè)、已成為起重機研究機構(gòu)關(guān)注的熱點問題之一。一個好的防搖擺系統(tǒng)能起良好的減搖效果，可以提高生產(chǎn)效率，減小生產(chǎn)過程中的安全隱患。

起重機常用的防搖擺方式主要有手動式、機械式、電氣式。

1 手動式防搖擺

利用司機熟練的操作，當(dāng)載荷到達目的地時，司機采用打反車的方式，讓小車反方向運行，這樣能消弱擺動量，使載荷較快地停下來，但是這種方式對橋架、傳動部分沖擊大，也容易損壞電氣元件，降低使用壽命。操作人員頻繁的操作，容易疲勞，安全隱患也比較大。

2 機械式防搖擺

2.1 交叉鋼絲繩防搖擺

沿小車運行方向在小車架上裝設(shè)兩組交叉懸掛的減搖鋼絲繩及驅(qū)動裝置，來驅(qū)動液壓泵，依據(jù)液壓回路中安全閥的作用，使鋼絲繩產(chǎn)生張力，從而控制載荷的擺動。這種方式不影響起升鋼絲繩的使用壽命，如果該裝置出現(xiàn)問題，也不會影響整機的安全性，只是在起吊載荷與空載使用時，效果差異比較大。

2.2 分離小車式防搖擺

分離小車式防搖擺的工作原理是當(dāng)小車行走時，前后兩組小車通過驅(qū)動機構(gòu)向兩側(cè)分離，使起升機構(gòu)的鋼絲繩呈“V”型，這樣能夠有效控制載荷的擺動。當(dāng)小車停止運行作起升或下降動作時，兩組小車自行靠攏。這種裝置使小車自重增加，結(jié)構(gòu)形式也比較復(fù)雜。

2.3 蹺板梁式防搖擺

蹺板梁式防搖擺裝置是由蹺板梁和安裝在起重機上面的液力緩沖缸組成，當(dāng)小車起動或是加速時，由于慣性的作用，載荷將向小車運行的反向擺動，從而使蹺板梁也跟著傾斜，蹺板梁的傾斜能量將由液力緩沖缸吸收，由于載荷向后方向的擺動受阻，于是載荷將向反方向擺動，此時，蹺板梁也跟著向相反的方向傾斜，如此反復(fù)由液力緩沖缸吸收能量，從而有效控制載荷的擺動。這種防搖擺裝置操作方便，工作平穩(wěn)，減搖效果明顯，但是結(jié)構(gòu)形式有點復(fù)雜。

2.4 倒八字鋼絲繩式防搖擺

倒八字鋼絲繩防搖擺系統(tǒng)是在吊具的四個角上通過滑輪向上引出8支起升機構(gòu)用鋼絲繩，四個方向均布置有鋼絲繩，形成了四個倒八字。當(dāng)小車勻速運動時，載荷沒有水平位移，當(dāng)小車起動、加速或是制動、減速時，載荷會產(chǎn)生慣性力ma，使吊具產(chǎn)生水平力，此時倒八字鋼絲繩張力為F1’與F2’,左側(cè)鋼絲繩受力加大，右側(cè)鋼絲繩受力減小，但由于吊具的自重原因右繩受力通常為正值，如果鋼絲繩的彈性伸長量忽略不計，那么吊具的幾何位置相對不變(k接近等于零)，這樣就限制了載荷的擺動。此種防搖擺裝置較為簡單、經(jīng)濟、效果較好，國外許多國家(如德國、俄羅斯等)已有所應(yīng)用。

圖1 倒八字繩系受力分析簡圖

3 電氣式防搖擺

電氣式防搖擺采用變頻器和可編程控制器，根據(jù)操作指令及起重機運行的實際情況計算出能消除載荷擺動的運行速度，通過修改發(fā)給電氣控制系統(tǒng)的速度命令信號而連續(xù)限制擺動。通過檢查吊鉤的起升高度來計算擺動的角度，然后通過給定的加速和減速來抵消擺角，即使在大、小車和起升同時運行的情況下，該系統(tǒng)仍能有效地消除起重機載荷的擺動。該防搖擺系統(tǒng)能減少擺幅90%以上，定位精確，減少操作人員的工作強度，提高安全性及生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

總之，與其它防搖擺方式相比，電氣式防搖擺系統(tǒng)有如下優(yōu)點：減少搖擺幅度90%以上，提高生產(chǎn)效率超過30%；能夠在較短的時間內(nèi)精確定位，減少操作人員的工作強度；操作方便，減少沖擊，延長起重機的使用壽命；提高了使用安全性。倒八字防搖擺系統(tǒng)的最大優(yōu)點在于能在大、小車運行中雙向防搖，其張力鋼絲繩中心接近載荷中心，在實際應(yīng)用中也證實了其防搖擺功能的優(yōu)越性。因此這兩種防搖擺方式被越來越多的人們所接受，具有一定的推廣價值。

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