固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)主體結(jié)構(gòu)介紹

王栓讓+郭欣

摘 要：HQ40固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)是固定在鋼桁橋上弦桿上、用于吊裝鋼桁橋桿件的固定式門(mén)座起重機(jī)。是一種專(zhuān)用的機(jī)電液一體化起重設(shè)備。其可實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)，作業(yè)覆蓋面大。解除錨固后，能夠收縮支腿避讓上弦桿錨箱，自力頂推縱移，金屬結(jié)構(gòu)主要受力部位采用了高強(qiáng)度的板材，具有金屬結(jié)構(gòu)截面小，強(qiáng)度高，重量輕等特點(diǎn)，其作業(yè)程序簡(jiǎn)潔，架梁，過(guò)孔方便。文章主要介紹了固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，對(duì)國(guó)產(chǎn)大噸位起重施工裝備的研制具有重要參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)；吊機(jī)；主體結(jié)構(gòu)

中圖分類(lèi)號(hào)：U653.921 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）29-0184-02

1 概述

HQ40固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)是固定在鋼桁橋上弦桿上、用于吊裝鋼桁橋桿件的固定式門(mén)座起重機(jī)，是一種專(zhuān)用的機(jī)電液一體化起重設(shè)備。其作業(yè)裝置通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)方式，可實(shí)現(xiàn)360°回轉(zhuǎn)，作業(yè)覆蓋面大。

該機(jī)可以實(shí)現(xiàn)在鋼橋上進(jìn)行吊裝桿件，在將錨固解除后，可以收縮支腿避讓上弦桿錨箱，自力頂推縱移；主要受力部門(mén)使用了高強(qiáng)度的金屬板材，此金屬結(jié)構(gòu)有強(qiáng)度高，截面小，重量輕等特點(diǎn)。

2 固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)主體結(jié)構(gòu)

HQ40型固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)主要由下底盤(pán)及錨固、轉(zhuǎn)臺(tái)、電氣柜、卷?yè)P(yáng)機(jī)、A型臂架、變幅滑輪及繞繩、變幅拉板、導(dǎo)向滑輪、鋼絲繩、起升吊鉤、吊臂、防倒撐桿、司機(jī)室、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成。詳見(jiàn)圖1。

1.下底盤(pán)及錨固；2.轉(zhuǎn)臺(tái)；3.電氣柜；4.卷?yè)P(yáng)機(jī)；5.A型臂架；6.變幅滑輪及繞繩；7.變幅拉板；8.導(dǎo)向滑輪；9.鋼絲繩；10.起升吊鉤；11.吊臂；12.放倒撐桿；13.司機(jī)室；14.回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

圖1

2.1 下底盤(pán)及錨固。底盤(pán)由圓筒支座、底盤(pán)及伸縮支腿組成，圓筒支座主要是為回轉(zhuǎn)支承提供一個(gè)安裝平臺(tái)，并將回轉(zhuǎn)支承傳遞來(lái)的力傳遞到支腿上。底盤(pán)為一個(gè)梁系框架結(jié)構(gòu)，將圓筒支座傳遞下來(lái)的力傳到伸縮支腿上。伸縮支腿分為前支腿和后支腿兩種。解除錨固后，用頂升油缸將整機(jī)頂起，支腿可在伸縮油缸的作用下縮回，避讓鋼橋錨箱。在底盤(pán)上設(shè)有平臺(tái)與欄桿，保證維修操作人員能安全通過(guò)。

2.2 轉(zhuǎn)臺(tái)。轉(zhuǎn)臺(tái)金屬結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)模擬分析，其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度均滿(mǎn)足使用要求，同時(shí)重量較輕。其前部連接吊臂，下部連接回轉(zhuǎn)支承，上部放置變幅、起升卷?yè)P(yáng)機(jī)，后部配重支座放置配重。

2.3 電氣柜。電氣柜安裝于轉(zhuǎn)臺(tái)之上，電氣柜內(nèi)裝有整機(jī)全部驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器及控制系統(tǒng)。部分控制系統(tǒng)如出現(xiàn)故障可直接到電氣柜查看其工作情況以便進(jìn)行檢查維修。如出現(xiàn)短路跳閘現(xiàn)象，操作人員必須到電氣房手動(dòng)上電，方可繼續(xù)工作。

2.4 卷?yè)P(yáng)機(jī)。（1）變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)。變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)的特點(diǎn)是：電機(jī)采用變頻控制，方便控制出繩速度，實(shí)際將變幅速度分成三個(gè)檔位，一檔最慢，三檔最快。減速機(jī)輸出軸和卷筒軸分別裝有超速開(kāi)關(guān)和高度限位開(kāi)關(guān)，保證運(yùn)行安全。變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)的作用是：通過(guò)鋼絲繩及變幅滑輪組拉動(dòng)變幅拉板，拉板連接吊臂頭部，從而實(shí)現(xiàn)吊臂的俯仰，即變幅動(dòng)作。吊臂的變幅半徑為8.5m-30m。（2）起升卷?yè)P(yáng)機(jī)。起升卷?yè)P(yáng)機(jī)的特點(diǎn)是：同變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)。起升卷?yè)P(yáng)機(jī)的作用是：通過(guò)鋼絲繩及主起升滑輪組拉動(dòng)主鉤，從而實(shí)現(xiàn)主鉤吊重動(dòng)作。

2.5 A型臂架。A型臂架共包括壓桿、拉桿兩個(gè)主要結(jié)構(gòu)件。A型臂架的作用主要是支撐作用，支撐其上部的變幅、起升等滑輪組，同時(shí)作為主要受力構(gòu)件，大部分的變幅拉力通過(guò)拉桿及壓桿傳遞到轉(zhuǎn)臺(tái)上。

2.6 變幅滑輪組及繞繩。變幅滑輪組包括變幅動(dòng)滑輪組和變幅定滑輪組。動(dòng)滑輪組連接變幅拉板，定滑輪組連接A型臂架。變幅鋼絲繩在上下滑輪組上纏繞，鋼絲繩一端固定，一端連接變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)。通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)的作用實(shí)現(xiàn)吊臂的變幅。下滑輪組與A型臂架間使用銅套連接，方便滑輪組轉(zhuǎn)動(dòng)。

2.7 變幅拉板。變幅拉板共分為兩種，拉板Ⅰ和拉板Ⅱ。拉板材質(zhì)為Q345B優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，截面尺寸為30*200。變幅拉板承受的最大變幅拉力約為90t，單側(cè)拉板為45t。拉板之間使用銷(xiāo)軸連接，可保證拉板之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，滿(mǎn)足變幅的需要。

2.8 導(dǎo)向滑輪。導(dǎo)向滑輪共有變幅導(dǎo)向滑輪、主鉤導(dǎo)向滑輪以及吊臂頭部導(dǎo)向滑輪，前兩者位于A(yíng)型臂架壓桿上，后者位于吊臂頭部。鋼絲繩從變幅卷?yè)P(yáng)機(jī)、主起升卷?yè)P(yáng)機(jī)出繩后分別經(jīng)過(guò)變幅導(dǎo)向滑輪、主鉤導(dǎo)向滑輪進(jìn)入相應(yīng)的滑輪組或吊臂頭部導(dǎo)向滑輪。其中主鉤導(dǎo)向滑輪和變幅導(dǎo)向滑輪分別可以沿滑輪軸橫向游動(dòng)，這樣有利于鋼絲繩在卷筒上排繩，可有效防止鋼絲繩亂繩?；喫褂幂S承型號(hào)為6226深溝球軸承，使用過(guò)程中應(yīng)定期潤(rùn)滑，如有損壞及時(shí)更換。游動(dòng)滑輪使用銅套作為滑動(dòng)軸承，必須定時(shí)潤(rùn)滑。

2.9 鋼絲繩。HQ40型固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)所用鋼絲繩共有兩種：變幅鋼絲繩、起升鋼絲繩。鋼絲繩為整機(jī)主要構(gòu)成部分，整機(jī)作業(yè)時(shí)所有的動(dòng)作都是通過(guò)鋼絲繩的牽引來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩可有效防止機(jī)器吊裝時(shí)鋼絲繩打結(jié)現(xiàn)象；同時(shí)繩芯為鋼芯，增大鋼絲繩的抗壓、抗磨性能，加長(zhǎng)其使用壽命。鋼絲繩安裝時(shí)要釋放其內(nèi)力，使其為自由展開(kāi)狀態(tài)；同時(shí)定期潤(rùn)滑、檢查，如有斷絲必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判處理或更換。

2.10 起升吊鉤。起升吊鉤為額定吊重40噸的雙鉤式吊鉤，鉤頭材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)吊鉤專(zhuān)用鋼整體鍛造。上部為動(dòng)滑輪組，下部為吊鉤部分，鉤頭設(shè)置防脫鉤卡板。吊重掛鋼絲繩時(shí)嚴(yán)禁掛在吊鉤的單側(cè)，必須兩側(cè)同時(shí)掛繩，同時(shí)防止鋼絲繩在吊鉤上滑動(dòng)，保證作業(yè)安全。

2.11 吊臂。吊臂作為最主要的桁架式結(jié)構(gòu)，通常情況下橫截面的形狀為矩形，總長(zhǎng)度為30米。它分為三個(gè)部分：下、中、上部分。中心段為例說(shuō)明它的結(jié)構(gòu)，起重機(jī)懸臂式胃管采用無(wú)縫鋼管，材料質(zhì)量為Q345B；主弦管運(yùn)用焊接，形成近似方管的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)也是Q345B碳結(jié)構(gòu)鋼。這種結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，抗壓性能好，抗彎曲性能好，能有效抵抗沖擊載荷的旋轉(zhuǎn)和提升作用。下，中，上三個(gè)階段分別通過(guò)24高強(qiáng)度螺栓（8.8）連接的3段連接作為一個(gè)整體后，每個(gè)接頭分別設(shè)置40個(gè)螺栓連接，使整個(gè)起重機(jī)臂確保剛性和穩(wěn)定。較低的懸架臂通過(guò)連接到轉(zhuǎn)盤(pán)的兩個(gè)φ220銷(xiāo)軸，滿(mǎn)足了俯仰起重機(jī)臂的要求，同時(shí)與銷(xiāo)釘孔之間的銅套連接，很大程度上面減少了對(duì)吊臂的變幅阻力。

2.12 防倒撐桿。防倒撐桿為14#槽鋼相對(duì)扣焊接而成，焊接于A(yíng)型臂架壓桿之上，其作用在于限制吊臂的后傾極限角度，防止吊臂由于后傾角度過(guò)大而失穩(wěn)。其端部裝有橡膠緩沖墊，當(dāng)?shù)醣酆髢A到極限位置時(shí)，橡膠緩沖墊便頂住吊臂下部節(jié)臂，從而限制其變幅極限位置，保證起重機(jī)作業(yè)的安全。

防倒撐桿安裝時(shí)要使橡膠緩沖墊對(duì)準(zhǔn)下部節(jié)臂的限位鋼板，否則因吊臂為桁架結(jié)構(gòu)，橡膠緩沖墊如未頂住吊臂，防倒撐桿將會(huì)失去其應(yīng)有的作用。

2.13 司機(jī)室。HQ40型固定式回轉(zhuǎn)吊機(jī)所采用司機(jī)室為起重機(jī)專(zhuān)用司機(jī)室，此種司機(jī)室視角大，可方便操作人員全方位觀(guān)察工作現(xiàn)場(chǎng)情況。司機(jī)室為整機(jī)的操作平臺(tái)，操作人員在司機(jī)室根據(jù)吊裝需要啟動(dòng)相應(yīng)按鈕并操作相應(yīng)手柄，從而實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各種動(dòng)作。司機(jī)室內(nèi)布置操作聯(lián)動(dòng)臺(tái)，聯(lián)動(dòng)臺(tái)共有兩個(gè)操作手柄及其他相關(guān)按鈕，操作人員操作起重機(jī)前首先按下綠色“啟動(dòng)”按鈕，給整機(jī)上電，然后按下“變頻器上電”按鈕給各機(jī)構(gòu)變頻器上電，然后便可進(jìn)行相關(guān)的起升、變幅、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作。

2.14 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要由回轉(zhuǎn)支承和回轉(zhuǎn)減速機(jī)組成?；剞D(zhuǎn)支承為三排滾柱式回轉(zhuǎn)支承，材質(zhì)為42CrMn。此回轉(zhuǎn)支承在整機(jī)中為關(guān)鍵構(gòu)件，其作用是實(shí)現(xiàn)整機(jī)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，同時(shí)傳遞整機(jī)的大部分傾覆力矩?；剞D(zhuǎn)支承上部與轉(zhuǎn)臺(tái)連接，下部與底座連接，中間為三排滾柱，在回轉(zhuǎn)減速機(jī)的驅(qū)動(dòng)下回轉(zhuǎn)支承上下兩部分可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)起重機(jī)上車(chē)部分的回轉(zhuǎn)動(dòng)作?；剞D(zhuǎn)支承應(yīng)定期潤(rùn)滑，定期檢查螺栓等部位。

3 結(jié)束語(yǔ)

該吊機(jī)能夠滿(mǎn)足在鋼橋上吊裝桿件的要求，解除錨固后，能夠收縮支腿避讓上弦桿錨箱，自力頂推縱移；金屬結(jié)構(gòu)主要受力部位采用了高強(qiáng)度的板材，具有金屬結(jié)構(gòu)截面小，強(qiáng)度高，重量輕的特點(diǎn)，減小了對(duì)橋梁基礎(chǔ)的載荷。

參考文獻(xiàn)：

[1]王劍鋒.WD70型全回轉(zhuǎn)架梁吊機(jī)在安慶長(zhǎng)江鐵路大橋的應(yīng)用[J].工程機(jī)械，2014，（3）：246-247.

[2]黃耀怡，余春紅.略論我國(guó)大噸位架橋機(jī)從創(chuàng)始到世界領(lǐng)先之路（上）[J].鐵道建筑技術(shù)，2015（02）：1-13.

[3]賀海飛，赫騰飛.綜合法移動(dòng)龍門(mén)吊機(jī)拼裝[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（06）：182-183.