门座起重机（精选9篇）
门座起重机 篇1
随着国家经济建设和基础设施建设的不断扩大和发展, 港口建设得到了迅猛发展, 港口机械的发展得到了极大的促进。港口机械也朝着大型化、轻型化、高速化、自动化和智能化的方面快速发展。国内各起重机生产企业都在积极地扩展产品种类及优化产品性能, 通过采用一些先进的技术来开发自己的产品或通过引进国外先进技术来提高产品质量。但我国起重机的发展与国外先进水平存在着较大差距, 特别是起重机起重量大型化、起重机自重轻量化、可靠性和操作环境舒适化等方面, 而且方案设计周期长、误差大和过度的依靠经验等不足。
在计算机技术的高速发展的今天, 通过计算机能够比较容易的完成大型有限元分析和优化计算, 特别是随着计算机辅助工程技术的应用和普及, 各种CAE软件也迅速得到了广泛应用, 深受广大工程技术人员的喜爱, 也成为现代起重机设计的必备工具[1]。
1 门座式起重机主梁概述
门座式起重机主要结构有端梁、横梁、筒体、臂架、象鼻梁、大拉杆、平衡梁、小拉杆、转柱、转盘[2]。门座起重机是随着港口事业的发展而发展起来的, 第二次世界大战后, 港用门座起重机迅速发展为便于多台起重机对同一条船进行并列工作, 普遍采用了转动部分与立柱体相连的转柱式门座起重机, 或转动部分通过大轴承与门座相连的滚动轴承式支承回转装置, 以减小转动部分的尾径。在发展过程中, 门座起重机还逐步推广应用到作业条件与港口相近的船台和水电站工地等处。通过采用合理的主梁结构来减轻主梁的自重, 可以有效的节约本身所消耗的钢材和降低成本, 同时还有利于提高起重机的安全性和可靠性。本文分析起重机主梁的加工工艺现状, 研究采用新型工艺制造起重机的主梁实现减轻主梁自重的目的。
门座式起重机按用途可分为3类: (1) 装卸用门座起重机:主要用于港口和露天堆料场, 用抓斗或吊钩装卸。起重量一般不超过25吨, 不随幅度变化。 (2) 造船用门座起重机:主要用于船台、浮船坞和吊装现场, 进行船体拼接、设备吊装等吊装工作, 用吊钩作为吊具。最大起重量达300吨, 幅度大时起重量相应减小。 (3) 建筑安装用门座起重机:主要用在水电站进行大坝浇灌、设备和预制件吊装等, 它具有整机装拆运输性好、吊具下放深度大、能较好地适应临时性工作和栈桥上工作等的特点。
2 门座式重机主梁制造工艺
2.1 门座式起重机的制造工艺流程
门座式起重机用来对物料提升、短距离运移, 从事装卸、安装等作业的机械设备, 门座式起重机的加工质量直接影响到起重机的使用寿命和使用质量。
门式起重机的制造工艺流程为:
准备工作→铸件、焊接件、锻件→机加工→部件→装配→试组装→出厂检验。
首先, 对门座式起重机的骨架进行加工, 骨架用来承受起重机的自重、货重等作用在起重机械上的载荷, 并且把它们传递到基础上, 然后加工门座式起重机的工作机构, 他们是用来完成货物提升和运移的工作装置。它由动力、传动、制动以及工作装置所组成。然后加工门座式起重机的控制机构, 它们是用来操纵起重机完成各种要求的动作, 以及对起重机实施各种安全保护。如司机室、电气房、夹轨器、限位开关、缓冲器、起重量限制器、载重力矩限制器和偏斜指示器。将门座式起重机的骨架、工作机构和控制机构组装起来, 行出厂检验。
2.2 门座式起重机制造工艺优化策略
针对传统工艺存在的问题, 提出了门座式起重机制造工艺优化策略。
(1) 采用新技术、新部件、新结构型式, 不断提高门式起重机的设计水平, 进行模块化设计, 使零部件标准化、通用化, 对关键零部件及其材质进行优化, 所采用材质性能符合要求, 对环境条件的适应性强, 加工容易;
(2) 用人机工程设计法, 以“减少人的疲劳;不发生判断错误;使人的行动无差错且灵敏, 发生错误后能矫正”为目标进行设计修改, 瞄准国际先进水平, 及时采用新部件;
(3) 不断改进完善工艺, 确保起重机生产质量, 根据具体情况采用相应的工艺方法和加工手段, 采用了数控精密切割等先进工艺, 提高了效率, 保证了质量;主梁、支腿板材对接采用埋弧自动焊, 减少了变形, 提高了质量;对各类部件装配精益求精, 确保了安装质量和使用性能;
(4) 加强制造中的可靠性控制, 强化了工序管理;树立了质量第一、为用户服务的思想;落实了质量责任制对工艺方法、设备状态、环境条件及人员技术素质进行控制, 使生产过程处于稳定状态;对生产流程中关键工序进行控制, 以保证产品主要质量目标的实现。
3 结语
当期, 我国坚持采用“科技兴国”的技术方针, 坚持在吸收国外先进技术的同时立足自主创新, 来设计具有中国特色制造高科技装备。打造中国品牌是振兴我国装备制造业的方针之所在。在当前形势下, 趁着港口基础设施大力建设之时, 大力开展对起重机主梁的关键技术进行研究攻关, 形成具有自主知识产权的起重机设计、制造、安装等方面的系统理论和新的制造加工工艺, 为我国起重机装备制造提供强力的支持。
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门座起重机 篇2
摘要：MQ2533型25t门座式起重机投入工作过程中，由于矿土、工业用盐、粮食等散货的堆积容易导致行走轨道堵塞或滑溜，而行走轮前的保护性防撞器，由于高度原因清除杂物及土层的效果并不理想。且受到天气及海岸潮湿因素的影响，轨道及行走轮也极易氧化，而大机行走频次低，使铁锈层不易脱落，从而降低了两者间的导电能力，大机的接地效果较差，测得接地电阻值在20～50Ω之间，偏大于GB50057-94中规定的10Ω标准。文章介绍了一种新型接地清扫装置，该装置能有效清理门机轨道杂物，降低门机接地电阻值，改善接地效果。
关键词：门座式起重机 轨道 接地 清扫
1 MQ2533型25t门座式起重机
1.1 门机行走机构接地机构
行走机构由驱动装置和运行支承装置两部分组成，该机构为调整整机作业位置的非工作性机构。在正常作业情况下，起重机仅做短距离移动，只有在调换泊位或防暴风时才作较长距离的运行。
本机型采用四组八轮台车组，其中四轮为驱动轮，另外四轮为从动轮，分别安装在门架端梁的四个支承面下。每组台车由一个上均衡梁、两个下均衡梁、两个两轮驱动台车、两个两轮从动台车、水平铰及垂直铰组成。上均衡梁通过水平铰轴分别与端梁支座和下均衡梁连接，下均衡梁通过带水平铰轴的垂直铰与驱动、从动台车连接，每组台车下车轮轮压均等。通过水平铰和垂直铰，调节车轮组适应轨道直线度误差和轻微的码头沉陷。运行驱动装置由套装在驱动轴齿轮上的三合一减速器及开式传动齿轮副组成。减速器驱动轴齿轮，通过中间惰轮带动主动车轮侧的从动齿轮，并通过中间过桥齿轮驱动同一台车上的另一个主动车轮，实现两个主动车轮的同步运转。动电机尾部内装有常闭式盘式制动器，用于停车制动并具有整机滑移作用。
运行机构采用变频调速，起、制动平稳，可实现无级调速。运行机构两端设有缓冲器和行程限位开关。在两侧端梁下各装有一套防爬装置，一套锚定装置，分别用于工作状态下的防阵风及非工作状态下的防台风。端梁两侧设有防风拉索等装置，与锚定装置配合使用起到防飓风作用。
由于此类机构属于连续行走运行机构，造成本身不能直接通过接地线接地，存在一定安全风险。新型自动接地清扫装置可提高门机接地可靠性以及门机轨道杂物的清扫效果。
1.2 接地保护
①接地装置是接地体和接地线的总和。接地体是埋入地中并直接与大地接触的金属导体。接地线是电气设备、杆塔的接地螺栓与接地体或零线连接用的，在正常情况下不载流的金属导体。
②接地电阻是接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。接地电阻标准值为GB50057-94规定的10Ω。
2 行走轨道堵塞或滑溜原因分析
由于矿土、工业用盐、粮食等散货的堆积容易导致行走轨道堵塞或滑溜，而行走轮前保护性防撞器，由于高度原因清除杂物土层的效果也不是很理想。且由于天气及海岸潮湿因素的影响，轨道及行走轮也极易氧化，而大机行走频次低，使铁锈层不易脱落，从而降低了两者的导电能力，大机的接地效果较差，测电阻在20～50Ω之间，偏大于GB50057-94规定的10Ω。
3 改造方案
新型装置采用的技术方案为：
如图1示，本装置由1、12螺杆组、2、8支撑钢板、3调压弹簧、4角钢支架、5固定扁钢、6、7、13连接块、9半圆紫铜、10燕尾螺栓、11槽钢、14铜编织带跨接线等组成。
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图1
该装置可分四部分，其功能如下所述：
①支撑梁部分。其中的11槽钢是为了支撑整个清扫装置，用于与大机的焊接连接，其长度视实际情况而定，比较灵活。
②外固定支架部分。固定架尺寸为15cm×10cm×9cm，用于放置压力弹簧及稳定清障头，其中的2支撑钢板、4角钢支架、5固定扁钢构成了整个清扫装置的受力结构，使清扫头部分能上下移动并随大机行走。
③行程压力调节器及附属件。其中的1螺杆组部分与3弹簧部分组合后为行程压力调节器，此压力弹簧可调行程5cm，可调力矩30N·M，通过调节接触摩擦力使清扫头与轨道之间的导电性能处于良好状态，并有利于清扫。
④清扫头部分。紫铜清障头厚4cm，并作为接地连接至门机钢结构，其导电性能良好（<1Ω）。其中9半圆铜其接触部分可加工为平面，增加该装置接触面，确保导电效果。
4 实施方式举例
神华黄骅港务公司的杂货码头MQ2533型门机采用了此接地技术后，使接地电阻达到了国标要求（通过本安、ISO及NOSA标准），保证了设备及人身安全，保障安全生产无事故运行。
5 改造后的使用情况以及经济效益分析
经过改造后的门机接地清扫装置，已经无需人力清扫，门机行走动作时，紫铜清障头自然的把轨道上的障碍清除干净，大大节省了人力资源，每次行走比原来节省了至少60%时间，而且，导轨与清障装置的较大接触面积及摩擦力，其接地电阻R<1Ω，所以改造后改造项目既保障了安全生产的正常运行，又延长了设备的使用寿命，节约了成本，使用前景非常可观。
6 结束语
从MQ2533型25t门座式起重机行走轨道堵塞或滑溜出发，设计出了一套可行性非常高的改造方案，从根本上解决了无法清理轨道障碍、接地电阻值过大的问题，由此提升了设备的工作效率。因此，这项改造是可行的，具有推广应用前景。
参考文献：
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门座起重机振动模态分析研究 篇3
随着经济全球化和物流业的不断发展,港口在现代货物流通中的作用日益重要,其发展水平已成为衡量一个国家社会发展水平的主要标志之一。港口装卸机械设备朝着大型化、连续化、高速化和自动化方向发展,使设备的组成和结构变得越来越复杂。门座起重机是港口生产作业的主要装卸设备,其运行技术状态的好坏直接影响港口的生产效率和经济效益[1]。
门座起重机健康状态[2]的检测和诊断已成为起重机安全评估技术应用中的一个重要方面。目前,用于门座起重机的安全评估技术有目视检测技术、超声波检测技术[3]、磁粉检测技术、应力应变检测技术[4,5]等。这些技术能很好地反映起重机金属结构健康状况,但门座起重机的工作机构起制动频繁,载荷和速度波动大,其振动特性非常复杂,而上述检测技术无法解决门座起重机在振动状态下的结构健康状态[6]分析问题,因此,有必要将振动测试技术加入到起重机安全评估技术中。
结构可由过载、冲击、裂纹、腐蚀、疲劳等原因发生损伤,这将导致结构的刚度、质量、阻尼等物理特性发生变化,这种变化伴随着结构的动态特性发生变化。
本文利用振动测试技术对门座起重机结构进行动态测量,获取动态数据,并把这些动态特性数据作为评估门座起重机结构健康状况的依据[7]。
1 振动模态分析
模态分析是结构动力学中一种“逆问题”分析方法,该方法建立在实验或实测的基础上,采用实验与理论相结合的方法处理工程中的振动问题。模态分析的经典定义是将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标,使方程组解耦合,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程,以便求出系统的模态参数。模态分析的最终目标是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据[8]。
通过分析具体的结构模型,大多数结构均呈现多自由度系统特征。在物理坐标系统中,一个典型多自由度线性非时变系统的运动方程为[9]
其中,α和β为比例常数;[C]、[M]、[K]分别为结构的阻尼矩阵、质量矩阵和刚度矩阵。符合式(2)的阻尼为比例阻尼。通常[M]和[K]矩阵为实系数矩阵,[M]是正定矩阵,[K]对于无刚体运动的约束系统是正定的,对于有刚体运动的自由系统则是半正定的。当阻尼为比例阻尼时,[C]为对称矩阵。[C]、[M]、[K]均为(N×N)矩阵。{f(t)}为激振力向量;{x}、{}、{}分别为结构的位移、速度和加速度反应向量。
对式(1)进行拉氏变换得
同时求解式(1),得到该系统固有频率矩阵和固有振型矩阵
其中[Φ]为由结构各阶振型向量{φi}(i=1,2,,N)组成的振型矩阵。
在模态坐标系统中,用[Φ]作为坐标系统空间的基向量矩阵,令
其中{q}为模态坐标向量,可得频率响应预测公式
由物理模型到模态模型的转换,从物理意义上是一种从力的平衡方程变为能量平衡方程的过程。
门座起重机试验模态分析常采用环境激励试验模态分析。环境激励模态分析是测试载荷作用下门座起重机结构的响应,仅利用输出响应识别门座起重机模态参数的方法,又称为仅利用输出响应模态分析或工作模态分析。
2 样机测试
选取1台型号为M1033/1625,已服役23年的门座起重机作为测试对象,主要金属材料为Q235钢,起重量为10000 kg时工作幅度范围为9m~33m;起重量为16000 kg时工作幅度范围为9m~25m。对其进行有限元分析[10],设计载荷组合为起重量16000 kg,工作幅度为33m,不考虑风载荷的影响,得到该工况下的整机等效应力云图如图1所示。
环境激励模态分析系统为TMR-211数据采集系统,加速度传感器为AS-1GB,按照有限元分析的结果,在转台4处关键性位置布置4个加速度传感器。以位于转台中心,面朝司机室的方向为正方向,这4个测点位置为右侧前方箱梁、左侧前方箱梁、左侧后方箱梁和右侧后方箱梁,分别命名为测点1、2、3、4。测试工况2个:工况1为空载状态,对门座起重机进行变幅、起升、下降和回转等动作;工况2为16000 kg载荷状态,对门座起重机进行起升、变幅、下降、回转和大车行走等工作。
整机及各构件应力分布如表1所示。
在上述2个工况下,测试得到4个测点的振动响应结果如表2所示,全时序环境下的振动信号如图2~5所示。
由表2可知,转台结构在垂直方向的振动衰减特性较好;结构激振响应信号中,空载工况时,测点1、测点2主频率为8.0 Hz;测点3、测点4主频率为4.2Hz;16000 kg工况时测点1、测点2主频率为7.9 Hz;测点3、测点4主频率为4.6 Hz。
振动测试数据信号各测点在工况1、工况2下加速度幅值均不大于0.2g,满足门座起重机相关标准要求。
从测点在对应工况下的加速度值以及振动衰减特性反映出:空载时,转台前部振动量级大于后部;16000 kg额载时,转台前部与后部振动量级相当。进一步对门座起重机进行安全评估,发现在门腿与支撑圆环连接角焊缝位置存在2条裂纹显示,长度分别为98mm和130mm,如图6、图7所示。
3 结论
通过分析采集到的振动数据,发现在空载条件下,转台前部振动量级大于后部,再通过进一步的检测,找出该设备存在的一系列磨损和裂纹等缺陷,这些缺陷的共同作用导致振动异常。运用振动模态分析技术对门座起重机进行测试分析,能发现振动状态下的结构安全问题,从宏观上对整机的安全状态进行预警。
摘要：对于超过一定使用年限的门座起重机,需要进行测试以反映其健康状况。运用ANSYS有限元分析软件对门座起重机进行有限元分析,将振动测试技术应用到门座起重机安全评估中,采用环境激励模态分析技术对门座起重机进行测试,对测得的异常信号进一步分析,取得较好的测试效果。
关键词：门座起重机,安全评估,振动模态
参考文献
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门座起重机 篇4
1吊具电缆卷盘装置
吊具电缆卷盘装置原属岸桥设备的专业配置，南沙海港将其用于门机的起升机构中，替代传统的吊具电缆储缆框装置。如图1所示，由卷盘、驱动电机、减速箱及滑环箱组装而成的吊具电缆卷盘总成安装在门机臂架前端的专用平台上，吊具电缆上端紧固并卷绕在卷盘上，吊具电缆下端通过卷筒式缓冲器紧固后连接至吊具上。2台变频电机通过减速箱直接驱动卷盘，并通过编码器控制卷盘转动角度，系统采用变频调速控制，实现卷盘转动速率与吊具升降速率相适宜以及卷盘转动角度（或圈数）与吊具升降位移相符合的目的。
与传统的吊具电缆储缆框相比，吊具电缆卷盘的优势在于：大大减小电缆在吊具升降过程中所受拉力；避免储缆框上导缆环圈对电缆的磨损；避免电缆因储缆框导缆而产生内应力扭曲；防止储缆框部位润滑油液对电缆的污染腐蚀；卷盘轻微的拉伸力使电缆一直处于张紧状态，从而避免电缆与起升钢丝绳产生刮擦；降低电缆受拉断芯及电缆皮起皱故障率，有效延长电缆使用寿命。吊具电缆卷盘的缺陷在于：整个吊具电缆卷盘装置总成重约，导致臂架下绕力矩增加，门机重心向不利方向偏移，不过该缺陷可通过适当增加门机配重质量予以改善。
2吊具回转自动跟随机构
通常情况下，门机起吊船上集装箱至安全高度后，通过主回转机构的回转运动以及起升机构的下降动作将集装箱降至并停位于门机下方的集卡区域。受主回转机构圆弧运动轨迹的影响，位于集卡区域的集装箱角度往往与集卡（或船舶）的角度不一致，此时需要靠门机司机的感觉及集卡或指挥员的配合才能完成对箱。针对该工况，南沙海港研发出吊具回转自动跟随机构（见图2），其主要部件均安装在吊具之上的吊钩横梁上。
门机主回转机构及吊具回转自动跟随机构均采用变频调速控制，在司机室设置自动和手动选择开关，并在自动跟随情况下设置手动微调功能。在门机主回转机构圆弧轨迹运动过程中，控制系统采集信号并启动吊具回转电机驱动吊具回转齿轮，进而驱动吊具回转齿圈以其中心线为轴实现水平回转，从而带动吊具及集装箱实现与门机主回转机构反向同速率回转，最终使得无论门机主回转机构处于任何角度，吊具回转自动跟随系统都将使吊具始终保持与岸线（集卡及船舶）的角度基本一致。
吊具回转自动跟随技术的优点在于有效提高门机司机对箱效率，降低门机运行成本，并大大降低门机司机操作强度。
3主回转机构维修支撑装置
门机设备运行数年后，主回转支撑系统可能发生钢构疲劳、部件磨损等机械类损坏。按照行业内传统维修惯例，机械损坏需要租用浮吊船进行辅助维修，往往引发租船费用高昂、占用码头泊位资源周期长、维修周期长、维修装配精度差及维修工艺复杂等一系列问题。针对门机主回转支撑系统故障，南沙海港创新使用主回转机构维修支撑装置（见图3）。门机增设主回转机构维修支撑装置后，利用对称安装在门机圆筒上的4个支撑装置撑托门机上半部分，即可维修更换损坏件。主回转机构维修支撑装置的优点在于无需租借浮吊船，不占用泊位资源，维修工艺简单，装配精度有保证。
门机增设主回转机构维修支撑装置须注意以下几点：（1）圆筒内壁上与支撑装置对筋位置需要安装有足够承载能力的梁或筋板；（2）与4个支撑装置对应的支点应设置在机器房底盘钢构主梁上；（3）支撑装置的安装位置应与登机斜体入口错开，以免影响门机正常回转和人员登机。
4导向滑轮布置新形式
与传统门机导向滑轮位于梯形架横梁下表面（见图4）相比，南沙海港将导向滑轮改装在横梁上表面（见图5），并适当增加横梁高度和配重梁长度，以免导向滑轮改位后配重梁在最低位置时与钢丝绳发生干涉。
导向滑轮布置新形式避免钢丝绳缠绕系统中的反向现象（见图6和图7），消除钢丝绳反向缠绕阻尼力矩，使缠绕系统钢丝绳力流方向更趋合理，并使钢丝绳及导向滑轮运行寿命延长数倍。另外，钢丝绳从卷筒出绳后，仅经过2只定位滑轮便直接驱动吊钩，相对于传统形式的缠绕系统，大大减少卷筒驱动力矩所经过的滑轮数量，有效减小滑轮对钢丝绳的阻尼力矩，从而起到降低起升电机输出功率的作用。
5纯销轴式大车运行机构组装结构
参照岸桥结构组装特点，南沙海港取消传统门机大车运行机构组装惯用的推力轴承转轴式结构（见图8），将之简化为纯销轴式组装结构（见图9）。
推力轴承转轴式大车运行机构组装结构旨在门机上岸或码头转移整机位置时实现大车90°转向行走；改为纯销轴式组装结构后，大车90°转向行走功能并未取消，只是该功能转由在门机端梁与大车大平衡梁连接的法兰盘来完成。改进后的大车运行机构的结构更为简化，钢构承载受力更符合力流原理，力矩传递更为直接，有效减少了推力轴承的故障点及维护工作。
门座起重机 篇5
关键词：门座起重机,臂架系统,固定
某船厂的3060门机是一台大型的门座起重机, 总高度达到96m, 最大起重量和最大工作半径分别达到了30t和60m。2005年该门机在运行过程中变幅系统发生故障需进行检修。检修面临的问题是变幅机构检修时整个臂架系统将失去支撑, 将臂架系统全部拆解下来是不符合当时工期要求的, 同时在经济上也不合理。本文论证变幅机构检修时臂架系统的固定方案, 该方案成功应用于实际施工中。
1 门机结构
除行走部分外, 门机的工作部分主要集中在上部, 包括回转系统、起升系统及变幅系统, 本次检修主要涉及的部分为变幅系统, 包括了变幅机构及臂架系统。
臂架系统包括臂架、象鼻梁、拉杆、变幅拉杆、平衡梁 (配重) 。臂架系统各部件之间以销轴铰接, 臂架及平衡梁分别与平台及人字架以销轴铰接。
变幅机构固定在人字架上, 变幅螺杆为变幅机构的一部分, 变幅螺杆与臂架以销轴铰接。变幅螺杆的伸缩, 带动臂架系统各部件作相应的动作, 吊钩进行前后的近似水平的变幅运动。
2 方案策划
变幅系统检修, 必须将变幅螺杆与臂架的连接解除, 则整个臂架系统将失去支撑而坍塌。一般的做法是将臂架系统各部件按顺序拆除, 检修完成后再组装臂架系统。
该方案技术上是最保守可行的方案, 但方案的实施则存在以下障碍:1) 花费巨大。该门机臂架系统各部件重量大 (最重件44.7t) 、吊装高度高 (最大吊装高度96m) , 根据现场情况必须使用400t级别带超起的履带起重机全工况;2) 技术难度较高, 高空作业多隐患大。部件形状及在空中姿态不规则、部件吊装前必须对相关联部件在高空进行临时固定;3) 工期不允许。该门机在船厂的施工频率比较高, 停用时间太长将对该厂的生产造成很大的影响。
经过研究, 第二个方案提出来, 那就是将臂架系统临时固定, 拆除变幅螺杆与臂架的连接, 检修完成后再恢复连接, 解除临时固定。该方案无需使用大型起重机, 在固定部位可搭设施工平台, 施工时间大幅缩短, 得到一致通过。接下来就是要对方案进行细化及论证。该方案的实施关键在于选择合理的幅度后将臂架系统固定, 该幅度必须满足:1) 臂架系统达到相对的平衡状态, 临时固定力不需太大, 使固定材料尽量精简, 适合在高空焊接安装;2) 由于焊缝不适宜承受拉力, 该幅度下臂架系统应使固定材料承受支撑力;3) 幅度必须不能太大, 否则连接人字架及臂架的固定支撑过长, 支撑的稳定性较差, 材料笨重, 不适合在高空焊接安装。
3 方案论证及实施
3.1 臂架系统受力分析
通过选取不同幅度进行初步计算, 选定幅度为50.291m进行核算。
以配重及平衡梁为一整体作为分析对象, 设F1为变幅拉杆对其施加的力。以平衡梁与人字架的铰点为原点, 则其所受的力矩有自身重力矩、变幅拉杆的拉力矩, 为方便起见, 变幅拉杆以1/2的重力计算其施加在平衡梁上的力矩, 则有:
计算得:
以象鼻梁为分析对象, 设F2为拉杆对其施加的力。以象鼻梁与臂架铰点为原点, 则其所受的力矩有自身重力矩、拉杆对其力矩, 为方便起见, 拉杆以1/2的重力计算其施加在象鼻梁的力矩, 则有:
计算得:
以象鼻梁及臂架为一整体作为分析对象, 设F3为工字纲对其施加的力。以臂架根部铰点为原点, 则其所受的力矩有自身的重力矩、拉杆对其的力矩, 为方便起见, 拉杆及变幅拉杆以1/2的重力计算其施加在这一整体的力矩, 则有:
将F1及F2代入上式, 计算得:
上述计算过程为将吊钩放至地面的情况, 假设吊钩不放至地面, 则计算得:
——负号表示工字钢对臂架的方向为推力, 即受到挤压, 为典型的压杆, 用折减系数法校核其稳定性。
结论:该幅度下臂架系统给予固定材料的力的方向为压力, 且压力不大, 适合本固定方案。
3.2 工字钢校核
选定幅度为50.291m时人字架与臂架之间的距离为4m。使用4根4m14#工字钢, 每2根并排焊接为一整体, 将组合好的2根工字钢焊接在变幅平台与臂架之间, 作为螺杆拆除后的支撑, 单根组合工字钢所受的压力为3648kgf, 以2倍安全系数计算其受力, 则单根所受压力应为:N=F3×9.8=71500.8N。
其校核条件为
σ为应力;
ϕ为稳定系数;
A为横截面积。
对于2根14#组合工字钢, A=2×21.5=43cm2, IX=2×712=1424cm4, IY=2×[64.4+21.516× (8/2) 2]=817.3cm4, 由表18-5-3及λ的计算公式可知I越小, σ越大, 以IY来计算最后所得应力为最大应力。
lc为有效长度;
λ为长细比。
由λ查《机械设计手册-化学工业出版社》表18-5-3, 得ϕ=0.604
[σ]——Q235的许用应力
3.3 实施
将臂架收回至臂架与人字架距离为4m;4根14#工字钢由人工通过滑轮组吊运至人字架上, 每2根工字钢并排焊接成组合梁;2根组合梁焊接于臂架及人字架之间;臂架与人字架之间连接2个10t葫芦, 防止阵风等不利因素使臂架系统受力发生改变时焊缝开裂;在2根组合梁之间搭设工作平台, 拆除变幅机构, 2根组合梁在检修期间承担起临时固定的作用。
4 结论
此次检修成功, 在经济上及工期上均满足了船厂的要求, 产生了比较大的经济效益, 该方法在此类门座起重机臂架系统小范围检修有很好的借鉴意义, 可避免对门机进行大范围的拆卸安装。
参考文献
[1]马思群, 马瑞, 孙彦彬, 兆文忠.门座起重机臂架系统可靠性分析[J].大连交通大学学报, 2008 (5) .
一起门座起重机折臂事故分析 篇6
2011年6月,舟山某造船厂,一台门座起重机在检查幅度限位器是否有效时,空载将起重臂往上扳起到接近最高位置,发现幅度限位器失效后,又慢慢往下放至75°左右时,突然发生起重臂断裂事故(图1)。幸未造成人员伤亡,但起重臂及部分其它构件报废,连成直接经济损失300多万元。事故门座起重机的情况如下:
2 现场勘察情况
1)整体情况 起重机臂架的根节在防后倾支撑顶块的前部发生断裂。起重臂根部弯折紧贴起重机圆筒支撑,起重臂前部由变幅钢丝绳拉住,断点位置撞击圆筒支撑,并叉腰式撂在起重机门架平台上。地面上撒落了20多根大大小小的斜腹杆,吊钩也砸落在地面上。
2)起重机A字架和起重臂情况 A字架上的防后倾支撑杆未见变形,前端缓冲块已被撞击。起重臂根节(与机台连接位置)严重变形。起重臂右防后倾支撑顶块表面有变形、锈蚀和橡胶缓冲块印痕,顶块立柱未见变形;左侧顶块表面和立柱未见变形现象,表面锈蚀较严重,有缓冲块压痕(图2)。右上主弦杆有弯折断裂现象,右下主弦杆断裂口规则,圆滑(图3)。左上主弦杆断口在防后倾支撑顶块前侧,断口有弯折现象,不圆滑(图4),起重臂前部断口附近也有弯折现象,下主弦杆有变形现象,是旧裂纹。两防后倾支撑顶块处的主弦杆被严重压扁。左防后倾支撑顶块根部500~730mm附近有一个被撞击的凹坑,凹坑直径比主弦杆直径小,且表面涂层有刮擦的痕迹,说明与撞击物有相对移动。变形后,左上主弦杆顶块处圆管截面尺寸为280mm×40mm,其中支撑位置凹陷达到38mm;右侧上弦杆顶块处圆管支撑位置凹陷深度达到52mm,压扁的变形量比左侧的大。防后倾支撑顶块处的斜撑出现弯曲现象,主弦杆有向下弯曲变形,顶块前部弯曲程度较大(斜撑侧面没有被撞击的痕迹)。起重臂前部断裂后撞击门机圆筒支撑,主弦杆和斜撑已经严重变形。
3)变幅限位和变幅卷筒情况 变幅卷筒轴承座位置的起重臂上下限位已失效,限位开关轴与变幅卷筒轴的连接销搁置在右侧的机台面上。变幅卷筒轴转动时限位开关轴已不能转动。脱落的连接销成“7”字形,且已锈迹斑斑。未发现有其它幅度限位装置。在变幅卷筒端部,还有5圈空余绳槽(已锈蚀),其中近3圈绳槽上有油迹,说明变幅钢丝绳已到过这3圈。
3 现场勘察情况技术分析
1)起重臂上下幅度限位失效已久(因连接销轴已掉落在卷筒轴承座右侧的机台上,且已锈迹斑斑),使防后倾装置的前道防线丧失。
2)起重臂防后倾支撑顶块与防后倾支撑曾经多次发生碰撞。下主弦杆在防后倾支撑顶块附近撞击力作用下受拉,而在正常吊重时受压,在拉压交变载荷的作用下产生疲劳,材料微裂纹扩大,在将起重臂放下和扳起过程中,加大了裂纹的扩展。上主弦杆在防后倾支撑顶块附近撞击力作用下受压产生局部屈服。
3)变形位置的起重臂在各节起重臂、吊钩和钢丝绳的自重以及变幅钢丝绳的拉力、根销的支反力作用下,先出现上两主弦杆在变形位置处的屈曲以及弯折变形和断裂;当上两主弦杆断裂后,下两主弦杆也在裂纹和焊接热影响区处断裂。在起重臂往下放时,整机出现抖动,此时主弦杆已经开始屈曲,屈曲到一定程度后,起重臂的下坠速度就越来越快,直至破坏。
4)上下主弦杆都断裂后,起重臂前部在变幅钢丝绳、吊钩和起重臂自重的作用下,以一定角度自由落体向下坠落,直接撞击圆筒支撑,使起重臂在斜撑位置被劈开。斜撑直接撞击圆筒支撑,出现斜腹杆洒落一地现象。
4 事故结论及教训
根据以上分析得出事故结论:
1)起重机幅度、角度、起重量等显示装置以及起重臂变幅上下限位长期处于失效状态是导致该事故的主要原因;
2)起重机在小幅度作业时没有相关人员监护,导致起重臂防后倾支撑顶块与防后倾支撑相撞击,使附近起重臂主弦杆严重压扁,上主弦杆产生局部屈服、下主弦杆产生早期裂纹是该事故的直接原因。
这是一起典型的小洞不补,大洞吃苦的事例。从中应吸取以下教训:
1)要重视使用过程中日常检查、全面检查;
2)作业人员要有足够的工作责任心;
门座起重机 篇7
关键词：门座式起重机,回转支承轴承,故障分析
互转支撑轴承为门座式起重机关键构件之一, 其运行安全性决定着起重机作业效率, 需要加强对其的重视。目前港口门座式起重机回转支承结构大多为转柱式与转盘式两种, 其中转盘式稳定性更高, 并且从机械结构角度分析, 其制作更为简单。但是也经常会因为维护不当, 以及外界环境因素影响而导致其出现故障, 降低作业安全性与稳定性, 需要采取措施进行管理优化。
1 门座式起重机回转支承轴承运行原理
回转支撑轴承是门座式起重机重要构件, 并且在实际应用中种类比较多, 对于规格种类不同其所对应的安装方式也具有一定差异。并且即便是同一规格尺寸轴承, 在选择、安装上均需要做好机械承载力、轴向尺寸等因素的分析, 确保安装后能够满足实际生产需求。以滚动体类型与排列方式为依据进行划分, 主要包括单排交叉滚柱式、双排球式、单排四点接触球式以及三排滚柱式等, 起重机在作业时需要承受较大荷载, 并且工作级别比较高, 对回转支承有着严格要求, 港口作业中以三排滚柱式回转支承最为常见[1]。对港口典型门座式起重机进行分析, 三排滚柱式回转支承内圈固定在转台底部位置, 外圈则固定在圆筒门架上部, 其轴向与径向尺寸比较大, 不同滚动体传递荷载不同。同时, 利用线接触方式可以实现滚动体与滚圈的传力, 所需承载性能较高, 其具有良好的冲击与动荷载抵抗能力, 保证可以满足起重机正常作业需求。
2 门座式起重机回转支承轴承常见故障分析
2.1 设计不当故障
门座式起重机在日常作业中, 经常会因为维护不到位, 或者是违规操作而导致机械设备出现运行故障, 尤其是回转支承轴承, 其需要承受较大荷载, 一旦出现故障, 势必会对正常作业的进行产生不良影响。从构件制造、设计、安装等方面进行分析, 主要是因为回转支承安装结果误差大, 再加上制作粗糙, 在后期设备运行过程中造成滚道局部变形。并且, 连接结构刚度比较低, 决定了回转支承为整个起重机结构刚度的薄弱位置, 如果上下连接支承刚度较小, 很容易出现变形问题, 受到非正常应力影响, 甚至还会出现结构开裂与周期性弹性变形问题。另外, 安装时间隙控制不当, 或者是滚珠安装过密, 构件运行时就会受到轴向力影响相互挤压, 在局部运行阻力不断增大的同时, 滚珠间摩擦系数也会不断加大, 造成回转支承结构磨损加重[2]。
2.2 后期维护不当
主要是因为操作行为不规范, 以及后期维护不到位, 使得早期存在的隐患实质化, 造成回转支承故障。如回转支承连接螺栓崩裂或者连接结构开裂缝, 在运行早期阶段很难被有效检出, 经常会以隐藏故障的形式存在, 随着运行时间的延长, 故障程度不断加重最终造成整体支承结构变形断裂。另外, 回转支承运动磨合不佳, 构件间摩擦过大, 加剧了支承构件负荷, 长时间超负荷运行, 使得构件过度磨损而出现故障。
2.3 疲劳剥落损伤
疲劳故障是造成回转支承失灵的主要原因, 即滚道与滚动体在负载状态下相对运动。同时受交变荷载因素影响, 造成回转支承表面下固定深度产生裂纹, 然后逐渐扩散到构件表面, 最终在构件表面大片剥落而形成凹坑。一旦回转支承出现疲劳剥落问题, 会加剧支承间加冲击力, 导致机械构件运行振动加剧, 并伴有噪声, 降低了设备运行安全性与稳定性。
3 门座式起重机回转支承轴承维修策略分析
3.1 模糊数学法决策
门座式起重机各部件重要程度的判断, 具有模糊性特点, 并且需要衡量的因素众多, 不同因素间存在一定联系, 即各因素权重不同, 基于此便可以选择用模糊数学法来判断构件维修方式的决策。
3.1.1 选择评价指标体系
对门座式起重机回转支承轴承构件维修技术进行决策时, 需要从可靠性、可监测性、维修性以及经济性等角度进行分析, 并对每个性能项目进行划分, 确定为多个评价项目。如故障后替代程度、生产中重要性、设备质量稳定性、维修难易程度、备件供应情况、维修时间长短、监测设备费用、监测技术要求、维修费用、机械设备服务时间、机械设备使用情况等。一般门座式起重机回转支承构件评价, 有用两级因素集合, 即第一级性能项目集合与第二级评价项目集合, 其中性能项目为U, U={U1, U2, U3, U4, U5}。
3.1.2 确定评语等级集合
以各评价项目内容重要程度为依据, 对所有评价内容提供4 个等级评语, 评语集合为V, V={V1, V2, V3, V4}, 分别表示很重要、较重要、一般、不重要。
3.1.3 确定指标权重
引入[0, 1]区间上模糊数, 规定:越接近1 的模糊数, 项目内容越重要, 相反则越接近0 模糊数, 项目内容越不重要。以Rij表示第i个性能项目的第j个评价内容重要权重数。利用ai表示因素Ui (i=1, 2, ..., n) 对该指标相对其他各因素的重要因素程度, 其中0<=ai<1, 且∑ai=1[3]。利用aij表示因素Ui (ji确定, j决定于各性能项目) 相对其他各因素的重要程度, 其中0<=aij<1, 且∑aij=1。
3.1.4 模糊综合评判
(1) 评价矩阵。由专家小组对评价指标体系与评价集合进行打分, 统计处理后确定每个因素Uij对各个评价等级Vi的符合程度rij, 则可以得到因素Ui单因素评价箱梁Ri={ri1, ...rij..., rim}。最后组合n个单因素模糊评价向量, 得到多因素模糊评价向量B。
(2) 模糊算子。选择用“实数乘法”与“取大”法计算, 最常用模糊算子有取小取大型与加权平均型。其中, 取小取大算法只考虑最小数与最大数, 未对两者间其他数值进行分析, 所得数据利用率较低。加权计算可以保证所有数据均参与运算, 任何数值的改变均会对计算结果产生影响, 因此需要选择适合要求整体指标的场合。
3.1.5 确定评价结果
选择不同方法分析最终结果不同, 如加权平均法, 选择以bj为权数, 对每个评价因素Vj进行加权平均值作为评测意见结果。评价指标归一化后公式为:
3.2 维修技术决策结果
目前门座式起重机维修技术以计划性维修为核心, 状态维修与事后维修为辅。为提高维修效果, 需要合理确定监测测点数量, 并选择成熟监测技术, 同时还需要加深对监测数据的分析利用。
4 结束语
回转支撑轴承为门座式起重机重要构件, 为确保其正常运行, 需要对常见故障进行分析, 确定不同故障发生原因, 并结合实际情况来对维修技术进行研究, 选择最为合适的技术措施进行优化管理, 争取不断提高设备运行稳定性与可靠性。
参考文献
[1]高雨.港口大型门座起重机回转支承故障机理分析[J].中国水运, 2015, 9:66-67.
[2]王新华, 梁峻, 李光海.门座起重机回转支承声发射信号特征分析[J].起重运输机械, 2014, 10:57-62.
浅谈门座式起重机常见故障及防护 篇8
1 钢丝绳
故障分析。钢丝绳在运行过程中, 每根钢丝绳的受力情况非常复杂, 因各钢丝在绳中的位置不同, 有的在外层, 有的在内层。即使受最简单的拉伸力, 每根钢丝绳之间受力分布也不同。钢丝绳破断的主要原因是超载, 同时还与在滑轮、卷筒的穿绕次数有关, 每穿绕一次钢丝绳就产生由直变曲再由曲变直的过程, 穿绕次数越多就越易损坏、破断;其次钢丝绳的破断与绕过滑轮、卷筒的直径、工作环境、工作类型、保养情况有关。
预防措施。1) 起重机在作业运行过程中起重量不要超过额定起重量。2) 起重机的钢丝绳要根据工作类型及环境选择适合的钢丝绳。3) 对钢丝绳要进行定期的润滑。4) 起重机在作业时不要使钢丝绳受到突然冲击力。5) 在高温及有腐蚀介质的环境里的钢丝绳须有隔离装置。6) 钢丝绳应无扭结、死角、硬弯、塑性变形、麻芯脱出等严重变形, 润滑状况良好。7) 钢丝绳长度必须保证吊钩降到最低位置时, 余留在卷筒上的钢丝绳不少于3圈。
2 卷筒及滑轮
卷筒是起重机重要的受力部件, 在使用过程中会出现筒壁减薄、孔洞及断裂故障。造成这些故障的原因是卷筒和钢丝绳接触相互挤压和摩擦, 当卷筒减薄到一定的程度时, 因承受不住钢丝绳施加的压力而断裂。为防止卷筒这种机械事故的发生, 按照国家标准, 卷筒的筒壁磨损达到原来的20%或出现裂纹时应及时进行更换。滑轮按其作用可分为动滑轮和定滑轮, 门座式起重机用得最多的是定滑轮, 它承载着钢丝绳拉力方向的变向, 而吊钩上的动滑轮则起着使门座式起重机上的两个起升电机共同分担起吊货物的作用。
因此, 在平常检修和保养时要注意:1) 滑轮转动灵活、光洁平滑无裂纹, 轮缘部分无缺损、无损伤钢丝绳的缺陷。2) 轮槽不均匀磨损量达3mm。或壁厚磨损量达原壁厚的20%, 或轮槽底部直径减小量达钢丝绳直径的50%时, 滑轮应报废。3) 滑轮护罩应安装牢固, 无损坏或明显变形。
3 吊钩及防脱钩装置
吊钩是门座式起重机用得最多的取物装置, 它承担着吊运的全部载荷, 在使用过程中, 吊钩一旦损坏断裂易造成重大事故。造成吊钩损坏断裂的原因是摩擦及超载使得吊钩产生裂纹、变形和损坏断裂。为防止吊钩出现故障, 就要在使用过程中严禁超负荷吊运。在检查过程中要注意吊钩的开口度、危险断面的磨损情况, 同时要定期对吊钩进行退火处理。吊钩一旦发现裂纹要按照GB10051-88给予报废, 坚决不要对吊钩进行焊补。特种设备管理人员对吊钩的检查要按照GB10051-88的要求判断吊钩是否能够使用。吊钩上的防脱钩装置一定要定期或不定期地检查, 特别是在起吊重大设备件之前和期间, 装卸工人要格外留心, 发现问题要及时上报上级部门。
4 减速器齿轮
故障分析。减速器是门座式起重机的重要传动部件, 通过齿轮啮合对扭矩进行传递, 把电动机的高速运转调到需要的转速, 在传递扭矩过程中齿轮会出现轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶和、齿面磨损等机械故障。
预防措施。1) 起重机不能超载使用, 启动、制动要缓慢、平稳, 非特定情况下禁止突然打反车;2) 更换润滑剂要及时, 并把壳体清洁干净, 同时要选择适当型号的润滑剂;3) 要经常检查润滑油是否清洁;发现润滑不清洁要及时更换。
5 制动器
故障分析制动器是门座式起重机重要的安全部件, 具备阻止悬吊物件下落、实现停车等功能, 只有有完好的制动器, 起重机运行的准确性和安全生产才能有保证。在起重机作业中制动器会出现制动力不足、制动器突然失灵, 制动轮温度过高与制动垫片冒烟、制动臂张不开等机械故障。
预防措施。定期对制动器进行检查、维护, 起升机构的制动器必须每班检查一次, 运行机构的制动器要每天检查一次, 主要检查以下内容:1) 铰链处有无卡滞及磨损情况, 各紧固处有无松劲;2) 各活动件的动作是否正常;3) 液压系统是否正常;4) 制动轮与制动带间磨损是否正常、是否清洁。根据检查的情况来确定制动器是否正常, 坚决杜绝带病运行, 同时对制动器要定期进行润滑和保养。为了保证起重机的安全运行, 制动器必须经常进行调整。从而保证相应机构的工作要求。
6 车轮与轨道
门座式起重机在运行过程中车轮与轨道常见的故障为车轮的啃道。造成啃道的原因是多方面的, 且啃道的形式是多样的。啃道轻者影响起重机的寿命, 重者会造成严重的伤亡事故, 因此特种设备管理人员对啃道要足够地重视。造成啃道的主要原因是安装时产生不符合要求误差的不均匀摩擦及大车传动系统中零件磨损过大及键连接间隙过大造成制动不同步。因此各单位的特种设备主管部门在安装、维修起重机时一定要找有资质的单位进行安装、维修, 从而保证设备安全, 延长运行寿命;同时特种设备管理人员要加强平时的检查管理, 避免起重机发生啃道的机械故障, 在检查过程中要认真、细致地找出啃道的原因, 并采取相应的措施。尤其是在装卸如矿石、煤炭等散货后, 一定要及时安排人员清理轨道, 在装卸过程中要尽量减少行车频率和位移量, 杜绝在重载情况下行车。而起重机在运行过程中由于轨道不清洁、启动过猛、轨道不平、车轮出现椭圆、主动轮之间的轮压不等的原因使得整车产生剧烈抖动, 长此以往使得各机械连接部分磨损严重, 出现连接螺栓断裂等问题。
参考文献
[1]刘建军, 杨浩, 魏玉光.港口装卸作业的安全性分析[J].中国安全科学学报, 2003.
[2]王大祥, 王丽琼, 张兴燕, 冯长根.一种三效催化剂热失活原因的故障树分析[J].中国环保产业, 2001.
门座起重机 篇9
门座起重机是重工业运输环节中必不可少的工艺设备, 作为减轻装卸工人劳动强度、改善工人操作条件、提高装卸作业生产能力的大型起重和装卸设备而被广泛应用于港口运输、船舶制造和大型水电站工地等处[1]。门座起重机的起升机构通常布置在回转平台上的机器房内, 起升钢丝绳穿过机器房顶部的出绳口后经过机器房上方的滑轮起作用, 转动的卷筒使得钢丝绳带动起重机臂架相应运动以进行起吊动作。
特别是对于大吨位、大幅度的门座起重机, 其进行起吊作业时起升高度和变幅幅度较大, 钢丝绳会随着旋转的卷筒在一定距离范围内往复移动和前后摆动, 这就需要钢丝绳所穿过的机器房顶部的出绳口具有较大的尺寸, 而较大尺寸的出绳口势必会引起漏雨现象, 对机器房内的作业设备造成锈蚀损伤。为了有效解决上述问题, 门座起重机的机器房顶部均会设置导绳防雨装置, 且种类繁多。现将现有技术中具有代表性的导绳防雨装置类型进行汇总, 并阐述其各自特点。
2导绳防雨装置的结构分类及特点
目前采用的导绳防雨装置可划分为以下5种结构类型。
2.1橡胶垫式导绳防雨装置
如图1所示, 该种结构的导绳防雨装置采用支撑架围住机器房顶部缺口, 两块橡胶垫的一边分别固定在支撑架的边缘处, 另一边相互接触, 钢丝绳从相互接触的橡胶垫一侧穿出, 使两块橡胶垫之间产生允许钢丝绳往复运动的缝隙[2]。
1—机器房顶2—支撑架3—橡胶垫4—钢丝绳
橡胶垫式装置能够起到一定的防雨作用, 且结构相对简单, 制造安装方便, 成本较低, 但存在以下几点缺陷:位于机器房顶部的出绳口开孔尺寸较大, 不利于机器房结构的坚固稳定;钢丝绳基本以20~60m/min的速度与橡胶垫摩擦, 导致橡胶垫耗损大;两块橡胶垫之间仍存在缝隙, 并未实现真正意义上的密封, 出绳口仍避免不了漏雨现象。
2.2直线移动式导绳防雨装置
如图2所示, 该种结构的导绳防雨装置是在橡胶垫式结构的基础上增加二次防护装置, 其主要由橡胶垫罩、横移小车、纵移小车、折叠顶盖、支架、横移导杆、横移导架、纵移导轨、顶盖导杆、绳套组成。绳套安装在横移小车上, 横移小车安装在纵移小车上, 钢丝绳通过绳套带动横移小车在横向移动机构的引导下横向移动, 移动过程中始终能够遮住纵移小车上的长孔;钢丝绳通过绳套带动纵移小车在纵向移动机构的引导下纵向移动, 移动过程中牵引吊挂在顶盖导杆下的折叠顶盖折叠和展开, 且折叠顶盖始终覆盖在橡胶垫罩上[3]。
1—绳套2—横移小车3—纵移小车4—折叠顶盖5—橡胶垫罩6—支架7—横移导杆8—横移导架9—纵移导轨10—顶盖导杆
直线移动式导绳防雨装置在相互垂直的两个方向上作直线运动, 弥补了橡胶垫式导绳防雨装置的不足, 特别适合距离较近的多根钢丝绳的出绳口防雨, 但因这种形式的防雨装置存在占地面积大和自重大等缺陷, 限制了其在某些场合的应用。
2.3双盘转动式导绳防雨装置
如图3所示, 该种结构的导绳防雨装置主要由大支撑、大转盘、小转盘、大转轴、小转轴和配重块等结构组成, 钢丝绳由大支撑的直线槽、大转盘的圆弧槽以及小转盘上的出口套通过, 当卷筒放绳或收绳时, 钢丝绳便在直线槽内左右移动和前后偏摆, 钢丝绳移动时通过弧形槽带动大转盘绕其中心轴转动, 同时通过出口套带动小转盘绕自身中心转动, 又与大转盘一起随大转盘中心轴转动, 保证钢丝绳顺利通过。为了保证转动过程中的平稳性, 可在大转盘或小转盘的相应位置设置配重块[4,5]。
双盘转动式导绳防雨装置利用两层圆盘转动时孔的相对位置变化实现了动态防雨, 同时避免了橡胶垫式和直线移动式导绳防雨装置中橡胶垫的磨损和更换, 减轻了钢丝绳的磨损程度, 但这种形式的防雨装置存在结构复杂、操作精度高、维修更换困难等问题。
2.4混合运动式导绳防雨装置
如图4所示, 该种结构的导绳防雨装置主要由转盘支座、转盘、转盘开口、滑动盖板和出口套等结构组成, 钢丝绳顺次经由机器房顶部的出绳口、转盘上的转盘开口、滑动盖板上的钢丝绳穿孔穿出。钢丝绳随着卷筒的转动来回摆动, 进而在转盘转动和滑动盖板沿转盘径向滑动的共同动作下, 保持对机器房顶部出绳口的覆盖[6]。
1—机器房顶2—大转盘3—小转盘4—大转轴5—小转轴6—配重
1—机器房顶2—转盘支座3—转盘4—滑动盖板5—出口套6—钢丝绳
不难看出, 混合运动式导绳防雨装置是在双盘转动式结构的基础上作了进一步简化, 即将小转盘更换为滑动盖板, 小转盘的自转和随转运动变为滑动盖板在大转盘上的径向滑动, 而这种改进令导绳防雨装置的结构变得简单, 且方便维修和安装。
2.5摆动罩式导绳防雨装置
如图5所示, 该种结构的导绳防雨装置主要由筒体、前转座、后转座、转动机构、罩壳、出口套、托辊和橡胶皮等结构组成, 钢丝绳从卷筒绕出, 顺序穿过机器房顶部、筒体、罩壳以及出口套内呈“井”字型排列的托辊, 然后从橡胶皮的中心孔伸出, 当卷筒放绳或收绳时钢丝绳产生摆动, 摆动过程中与托辊和橡胶皮接触产生的力会使罩壳在转动机构的作用下随着钢丝绳作同步运动, 同时托辊和橡胶皮对钢丝绳进行双重保护, 大大降低了其磨损程度[7]。
摆动罩式导绳防雨装置结构简单, 占地面积小, 安装和使用较方便, 目前应用较为广泛。实际应用中还可以选择结构相对更为简单的摆动罩式导绳防雨装置, 以降低成本和制作工艺的复杂性[8]。
3结语
出绳口作为钢丝绳的导绳通道, 是门座起重机能够顺利出绳的保证, 导绳防雨装置恰恰是防止机器房内的作业设备锈蚀损伤的必不可少的结构。文章通过对现有技术中不同类型的导绳防雨装置进行总结并阐述其各自特点, 为本领域技术人员今后如何根据实际情况选择合适的导绳防雨装置提供了指导。
1—机器房顶2—筒体3—前转座4—后转座5—转动机构6—罩壳7—钢丝绳8—橡胶皮9—托辊
参考文献
[1]朱晓珍, 杨菲菲.门座起重机机器房出绳口布置形式技术改进[J].重工与起重技术, 2011 (1)
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