軌道式起重機柔性清軌裝置的設(shè)計

孫土貴++陳鵬++袁洲++林杰++肖瑞林++黃宏

摘 要 為了提高軌道式起重機運行時的效率，同時解決工人清理軌道勞動強度大、工作效率低等問題，研發(fā)了一種既能清理護軌槽內(nèi)鋼軌上表面雜物又能清理鋼軌兩側(cè)堆積物的裝置，該裝置由前端鏟板、兩側(cè)弧形鏟板、上下柔性裝置等組成，其結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，為軌道式起重機械在惡劣的環(huán)境下運行提供便利條件。

關(guān)鍵詞 清軌；起重機；軌道式

中圖分類號 U6 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）16-0224-02

軌道式起重機投入港口使用的過程中，由于礦石、硫磺、沙土等物質(zhì)的堆積會堵塞護溝槽內(nèi)的行車軌道，起重機工作過程中容易脫軌或傾覆，堵塞的護軌槽如圖1。干凈的軌道對于保證起重機正常運行至關(guān)重要，干凈的軌道不僅能提高起重機運行的安全性能，而且能減輕因起重機運行時跑偏導(dǎo)致的啃軌以及降低接地電阻，干凈的護溝槽軌道如圖2。

目前，大部分起重機安裝掃軌板對軌道的上表面進行清理，根據(jù)起重機相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，起重機的掃軌板底端距軌道表面應(yīng)不大于10mm，實際運用中掃軌板只能清理鋼軌表面大的障礙物，而鋼軌兩側(cè)的堆積物難以及時清理。大部分企業(yè)對軌道兩側(cè)的清理主要是人工定時清理，工人利用工具手動挖掘軌道兩側(cè)的堆積物，再清理干凈軌道表面殘余物。這種方法不僅增加了工人的負擔(dān)，而且現(xiàn)場雜物堆積過快不能及時為行車輪清空障礙。因此，本文的目的是研發(fā)一種既能清理護軌槽內(nèi)鋼軌上表面雜物又能清理鋼軌兩側(cè)堆積物的裝置，為軌道式起重機械在惡劣的環(huán)境下運行提供便利條件。

1 軌道清理的途徑

根據(jù)目前起重機的使用狀況及搜索的相關(guān)文獻，軌道清理的途徑大致可分為3類：

1）人工定時清理，工人利用工具手動挖掘軌道兩側(cè)的堆積物，再清理干凈軌道表面殘余物。這種方法不僅增加了工人的負擔(dān)，而且現(xiàn)場雜物堆積過快不能及時為行車輪清空障礙。

2）軌道上表面清理，柔性材料（例如鋼絲繩、鋼絲、橡膠等）通過固定裝置與鋼軌上表面接觸，起重機運行時柔性材料清理鋼軌上表面。這種方法優(yōu)于簡單的掃軌板且能達到清理干凈軌道上表面的效果，但是不能清理軌道兩側(cè)的堆積物。

3）鋼軌上表面及兩側(cè)同時清理，此類裝置可以挖掘安裝在地面上鋼軌兩側(cè)的堆積物，同時能清掃鋼軌上表面，軌道安裝如圖3，其特點是軌道裸露在基建上。此種技術(shù)方便可靠，干凈的軌道不僅能避免行車時起重機脫軌，而且能減少堆積物對鋼軌的腐蝕，緩解啃軌現(xiàn)象及減小接地電阻。

對于護軌槽內(nèi)的軌道，目前還沒有自動裝置清除鋼軌兩側(cè)的堆積物。本文根據(jù)安裝于護軌槽內(nèi)鋼軌的特點，首次研發(fā)安裝于護軌槽內(nèi)鋼軌上表面與兩側(cè)同時清理的柔性清軌裝置。

2 清軌裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 清軌裝置工作原理

本文根據(jù)安裝于護軌槽內(nèi)的QU80型鋼軌以及起重機的車輪尺寸，設(shè)計出具有上下柔性自動調(diào)整并能清除鋼軌上表面及其兩側(cè)雜物的裝置，該清軌裝置適用于安裝在護軌槽1中鋼軌7的清理，其結(jié)構(gòu)由前端鏟板4、兩側(cè)弧形鏟板3、上下柔性組件5等組成，如圖4。

其工作原理：整個清軌裝置與軌道式起重機通過螺栓相連接，起重機大車運行推動清軌裝置工作，前端鏟板4清除鋼軌上表面的大顆粒雜物，兩側(cè)弧形鏟板3把護軌槽內(nèi)的堆積物挖掘起來，挖掘出來的雜物被兩側(cè)的弧形塊2推離護溝槽1，避免雜物重新掉落槽1內(nèi)；整個裝置由兩個滾輪軸6支撐，四根彈簧5能夠避免裝置剛性碰撞損壞裝置。

2.2 清軌裝置的關(guān)鍵技術(shù)

港口碼頭環(huán)境惡劣，海洋性氣候潮濕，礦石、硫磺、沙土等物質(zhì)的腐蝕及堆積，這些因素增加了清軌的難度，軌道式起重機柔性清軌裝置具有如下關(guān)鍵技術(shù)：1）裝置前端鏟板清除鋼軌上表面的雜物，以保證沒有大的障礙物阻礙運行車輪的前進。由于鋼軌接頭處有高低偏差，鏟板底端與鋼軌上表面有不大于10mm的間隙；2）裝置兩個弧形鏟板挖掘護軌槽內(nèi)的堆積物，弧形鏟板的側(cè)邊連接有一個弧形塊，挖掘出來的雜物通過弧形塊推離弧形鏟，防止雜物再次掉入清空的槽內(nèi)，清軌后護軌槽內(nèi)的堆積物低于輪緣高度；3）整個裝置由兩個滾輪軸支撐，裝置四根柔性彈簧施加壓力，經(jīng)過剛剛接頭處時確保裝置與鋼軌接觸的同時能允許裝置上下跳動，避免了因剛性碰撞損壞裝置。

3 總結(jié)與展望

清軌裝置隨著起重機新技術(shù)的發(fā)展，也在不斷得到創(chuàng)新和完善，本文根據(jù)QU80型鋼軌以及起重機的車輪尺寸，首次研發(fā)出了安裝于護軌槽內(nèi)鋼軌上表面與兩側(cè)同時清理的柔性清軌裝置，該裝置設(shè)計結(jié)構(gòu)合理、安全性能可靠、降低了個人的勞動強度，適用于露天條件下軌道式起重機軌道的清理。

參考文獻

[1]王喆，王洪春，馬金橋，等.帶有掃軌裝置的起重機端梁結(jié)構(gòu)：中國，201120248542.2[P].2012-04-18.

[2]陳斌，劉學(xué)海，余家奇，等.一種鋼軌軌側(cè)清掃裝置：中國，201320497816.0[P].2014-01-29.

[3]楊春寶.掃軌器：中國，201620431705.3[P].2016-09-28.endprint