履帶式起重機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪裝置的應(yīng)用

鮑永龍

目前，起重機(jī)械廣泛用于工業(yè)與民用建筑中。其中，履帶式起重機(jī)由于適應(yīng)能力強(qiáng)、起重能力大等優(yōu)點(diǎn)受到建筑行業(yè)青睞。履帶式起重機(jī)起升、變幅都是由卷?yè)P(yáng)機(jī)動(dòng)作來(lái)完成的，卷?yè)P(yáng)機(jī)發(fā)生故障輕則引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)，重則車毀人亡。所以如何保證卷?yè)P(yáng)機(jī)運(yùn)行安全是履帶式起重機(jī)運(yùn)行的重中之重。

卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定機(jī)構(gòu)是防止卷?yè)P(yáng)機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)因?yàn)閮?nèi)泄而引起剎車失靈導(dǎo)致起重臂和吊物下墜的安全裝置。

一、卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置介紹

1.履帶式起重機(jī)主要有主鉤、副鉤、主臂變幅、副臂變幅四個(gè)棘爪鎖定機(jī)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)一致。各卷筒側(cè)壁外沿加工成棘輪，其鎖定棘爪由拉線與彈簧控制結(jié)合或分離。棘爪拉線一端連接于駕駛室中的控制手柄，另一端連接鎖定棘爪。當(dāng)按下控制手柄時(shí)，棘爪在彈簧壓力下卡入卷筒側(cè)壁的棘輪，使卷筒不能逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，避免因卷?yè)P(yáng)制動(dòng)系統(tǒng)或液壓馬達(dá)內(nèi)泄而造成吊重和臂架下落事故，即處于機(jī)構(gòu)的棘爪鎖定狀態(tài);而當(dāng)拉起駕駛室中的控制手柄時(shí)，拉線內(nèi)的鋼絲繩拉動(dòng)棘爪、壓縮彈簧，使棘爪繞銷軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)，脫離棘輪，處于機(jī)構(gòu)的棘爪松脫狀態(tài)。

傳統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要由棘爪、彈簧、固定支架、棘爪拉線、控制手柄組成，維護(hù)費(fèi)用低。但此種棘爪鎖定裝置也存在多重問(wèn)題，如拉線卡澀、彈簧彈力不足、手柄操作不便等，嚴(yán)重影響了棘爪鎖定裝置的使用，是導(dǎo)致棘爪裝置維修率高、使用率達(dá)不到100%的主要原因。

2.為了保證履帶式起重運(yùn)行安全，確保履帶式起重機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)安全鎖定裝置維修率低、使用率達(dá)到100%，對(duì)履帶起重機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置進(jìn)行優(yōu)化，確保棘爪鎖定裝置靈敏可靠并易于操作。

運(yùn)用目前最新的液壓技術(shù)，用液壓缸替換棘爪拉線和彈簧。當(dāng)液壓缸的活塞桿伸出時(shí)，棘爪卡進(jìn)卷筒側(cè)壁的棘輪，卷筒無(wú)法朝鋼絲繩繞出方向轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)活塞桿縮回時(shí)，棘爪脫離棘輪，卷筒不受棘爪控制。該液壓控制回路聯(lián)入整機(jī)的液壓伺服系統(tǒng)，與蓄能器直接相連，而電磁閥的換向由駕駛室中的開(kāi)關(guān)控制。而且將控制液壓油缸的電路與履帶吊中控電路連接，在未鎖定棘爪的情況下不能啟動(dòng)熄火開(kāi)關(guān)，確保棘爪鎖定機(jī)構(gòu)的使用率達(dá)到100%。

二、兩種卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置對(duì)比

1.操作性對(duì)比

①傳統(tǒng)拉線式卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置利用手柄壓縮彈簧來(lái)打開(kāi)棘爪，再操作手柄利用彈簧力鎖定棘爪。操作手柄時(shí)容易受到拉線卡澀、彈簧彈力疲勞的影響，操作起來(lái)較為費(fèi)力。

②液壓式卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置利用液壓原理，采用電子按鈕進(jìn)行控制，操作起來(lái)簡(jiǎn)單方便。

2.安全性對(duì)比

①拉線式卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，拉線和彈簧受天氣氣候影響而銹蝕，影響裝置的正常運(yùn)行，對(duì)深圳某某項(xiàng)目?jī)膳_(tái)250t履帶吊和一臺(tái)50t履帶吊棘爪鎖定機(jī)構(gòu)故障次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，平均故障次數(shù)為6次/臺(tái)˙年。履帶吊卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定機(jī)構(gòu)故障次數(shù)較多，棘爪鎖定機(jī)構(gòu)在維修過(guò)程中，卷?yè)P(yáng)機(jī)沒(méi)有處在棘爪安全保護(hù)中，存在安全風(fēng)險(xiǎn)。而且在拉線式棘爪鎖定裝置操作過(guò)程中，操作司機(jī)受精神狀態(tài)、安全意識(shí)、外部環(huán)境等因素的影響，存在忘記鎖定棘爪現(xiàn)象，給履帶吊的正常運(yùn)行帶來(lái)了極大的安全隱患。

②液壓式履帶吊棘爪鎖定裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，采用液壓系統(tǒng)代替拉線和彈簧，液壓系統(tǒng)分為動(dòng)力原件、控制元件、執(zhí)行原件、輔助元件、工作介質(zhì)五部分。動(dòng)力原件是液壓泵，控制元件是改變液流方向的方向控制閥、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)速度的流量控制閥和調(diào)節(jié)壓力的壓力控制閥，執(zhí)行原件是液壓油缸，輔助元件油箱、管件、蓄能器、過(guò)濾器等，工作介質(zhì)是液壓油，其中動(dòng)力原件、部分輔助元件、工作介質(zhì)可使用履帶吊本體液壓系統(tǒng)，節(jié)約制作成本和維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。液壓系統(tǒng)精密度較高，是故障率較低的機(jī)械運(yùn)行系統(tǒng)，可保證棘爪鎖定裝置長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。且控制液壓系統(tǒng)的電路可與履帶吊中控電路系統(tǒng)連接，在未鎖定棘爪的情況下不能啟動(dòng)熄火開(kāi)關(guān)，確履帶式起重機(jī)停車安全。

3.維護(hù)保養(yǎng)方面對(duì)比

①拉線式棘爪鎖定裝置除了定期保養(yǎng)外還需定期更換拉線，以深圳某項(xiàng)目250t履帶吊為例，由于地處沿海，鐵制品腐蝕性大，250t履帶吊平均2個(gè)月要對(duì)棘爪拉線進(jìn)行一次保養(yǎng)，要將拉線拆卸下來(lái)，用柴油進(jìn)行浸泡，需人工1個(gè)工日;每12個(gè)月對(duì)拉線進(jìn)行更換一次，需人工0.5個(gè)工日。人工成本為：300元/工日;材料成本：拉線600元/根;汽油7.4元/L，每次浸泡需要柴油10L。機(jī)械費(fèi)：每次進(jìn)行拉線安拆時(shí)吊車不得進(jìn)行吊裝作業(yè)，250t履帶吊臺(tái)班費(fèi)用為8630元/臺(tái)班（項(xiàng)目?jī)?nèi)部交易標(biāo)準(zhǔn)）。

每年維護(hù)保養(yǎng)的成本為：人工費(fèi)+材料費(fèi)+機(jī)械誤工費(fèi)

人工費(fèi)=（6×1+0.5）×300元/工日=1950元

材料費(fèi)=6×10L×7.4元/L+600=1044元

機(jī)械誤工費(fèi)=（6×1+0.5）×8630元/臺(tái)班=56095元

每年維護(hù)保養(yǎng)的成本=1950元+1044元+56095元=59089元

②液壓式棘爪鎖定裝置的維護(hù)保養(yǎng)主要有更換液壓油濾芯、液壓油和老化的油管。由于液壓油使用的是履帶吊主體液壓系統(tǒng)的液壓油，此液壓油、液壓油濾芯每年都會(huì)進(jìn)行跟換，所有棘爪鎖定裝置只需更換系統(tǒng)內(nèi)老化的液壓油管即可，目前市場(chǎng)上液壓油管都采用多層橡膠和鋼絲壓制而成，經(jīng)久賴用，且該液壓系統(tǒng)不是受力液壓系統(tǒng)，管道內(nèi)液壓油壓力小，液壓油管可長(zhǎng)期使用，節(jié)約了成本。

經(jīng)過(guò)兩種履帶吊棘爪鎖定裝置的對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)液壓式履帶吊卷?yè)P(yáng)機(jī)棘爪鎖定裝置操作簡(jiǎn)單方便，可靠性強(qiáng)，且有效維修次數(shù)少，大大的降低了維護(hù)成本，提高了起重機(jī)械的完好率，使履帶吊能更好的服務(wù)于各施工單位。

（作者單位：中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)湖南火電建設(shè)有限公司）