單臂架式起重機(jī)常用繩索補(bǔ)償方案的比較

1、1概述平衡臂架變幅機(jī)構(gòu)按載重水平移動(dòng)形式的不同，可以歸納為繩索補(bǔ)償型和組合臂架型。繩索補(bǔ)償型的原理為：為使物品在變幅過程中沿水平線或接近水平線的軌跡移動(dòng)，依靠起升繩系統(tǒng)及時(shí)放出或收進(jìn)一定長(zhǎng)度的起升繩，來補(bǔ)償在變幅過程中引起的物品升降。采用繩索補(bǔ)償型的單臂架起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用、維修方便，投資少而廣泛應(yīng)用于中小型內(nèi)河碼頭上，近幾年也逐漸較多地應(yīng)用在海港碼頭。四種常用的起重機(jī)繩索補(bǔ)償方案分別為：補(bǔ)償滑輪組放在臂端；補(bǔ)償滑輪組放在臂架后部；平衡滑輪補(bǔ)償法；卷筒補(bǔ)償法。下面對(duì)四種方案進(jìn)行分析比較。2四種補(bǔ)償方案的工作原理2.1第一種方案，補(bǔ)償滑輪組放在臂端（補(bǔ)4實(shí)施效果部Q20牽引車所配495型

2、發(fā)動(dòng)機(jī)因怠速不穩(wěn)故障而報(bào)修噴油泵達(dá)14臺(tái)次。對(duì)故障油泵，我們嚴(yán)格按上述對(duì)策表實(shí)施精修精試，投償原理圖見圖la）利用補(bǔ)償滑輪組放在臂端使物品水平變幅的工作原理。即在變幅過程中，通過補(bǔ)償滑輪組長(zhǎng)度的變化，來收進(jìn)或放出起升繩，以補(bǔ)償由于臂架擺動(dòng)而引起的物品升降。其實(shí)現(xiàn)水平變幅應(yīng)滿足的條件為：mkxABC 2.2第二種方案，補(bǔ)償滑輪組放在臂架后部（補(bǔ)償原理見圖lb）利用補(bǔ)償滑輪組放在臂架后部使物品水平變幅的工作原理。和補(bǔ)償滑輪組放在臂端不同點(diǎn)，在于將補(bǔ)償滑輪組放在臂架后部。其實(shí)現(xiàn)水平變幅應(yīng)滿足的條件式為：mkx =mlXAh2.3第三種方案，平衡滑輪補(bǔ)償法（補(bǔ)償原理圖見圖lc）利用補(bǔ)償滑輪使物品水平變

3、幅的工作原理。在變幅過程中，通過補(bǔ)償滑輪位置的變?nèi)耸褂煤螅?001年4月至2002年4月，噴油泵故障報(bào)修已降至5臺(tái)次，同時(shí)噴油泵故障率降低64.3%，Q20牽引車總體完好率上升了7.4%，節(jié)約修理費(fèi)用3150元（每臺(tái)噴油泵修理費(fèi)以350元計(jì)）。更重要的是確保了車輛良好的技術(shù)性能，滿足了生產(chǎn)需要。表1比較內(nèi)容1.補(bǔ)償滑輪組放在臂端2.補(bǔ)償滑輪組放在臂架后部3.平衡滑輪補(bǔ)償法4.卷筒補(bǔ)償法適用范圍適用于各種噸位的起重機(jī)，最為常見適用于小噸位起重機(jī)較多應(yīng)用于大中型門座起重機(jī)適用于各種噸位的起重機(jī)，不適宜雙繩抓斗變幅機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式以鋼絲繩滑輪組變幅最為常見以鋼絲繩滑輪組變幅最為常見常用剛性變幅鋼絲繩滑

4、輪組變幅變槁過程中物品移動(dòng)軌跡線水平性較差大幅度時(shí)很好，小幅度時(shí)突然上升很好很好對(duì)整機(jī)自重影晌輕重稍重輕臂架截面關(guān)小小大稍大小滿載時(shí)，最小幅度臂架的抗后性差好不用考慮不用考慮變幅功率稍大大小稍小安裝制造要求簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜簡(jiǎn)單起升鋼絲繩長(zhǎng)，磨損快稍長(zhǎng)，磨損最快短，磨損小稍短，磨損較小臂架頭部受力復(fù)雜簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單臂架自重平衡無無有無注：表中所列比較結(jié)果前提是在假定起重機(jī)性能參數(shù)和各結(jié)構(gòu)件的計(jì)算安全系數(shù)相同條件下的比化，使從卷筒到臂架頭部之間的鋼絲繩長(zhǎng)度變化與物品的升降高度變化相等，從而達(dá)到補(bǔ)償目的。其實(shí)現(xiàn)水平變幅應(yīng)滿足的條件式*：ACE見圖Id）該工作原理為在變幅過程中，變幅卷筒（或補(bǔ)償卷筒）放出或

5、收進(jìn)一定長(zhǎng)度的起升繩，以補(bǔ)償由于臂架擺動(dòng)而引起的物品升降。實(shí)現(xiàn)水平變幅應(yīng)滿足的條件式為：（mk+mb）XABC=mlXAh 3四種繩索補(bǔ)償方案比較（見表1 4特點(diǎn)分析及實(shí)際應(yīng)用從受力特點(diǎn)來講，第一、四種方案臂架所受彎矩小，截面小、臂架重，傾覆力矩也小，整機(jī)重量及變幅功率也較小。第二、三種方案由于臂架所受彎矩大，截面大、臂架重，傾覆力矩也大，會(huì)在一定程度上使整機(jī)重量和變幅功率增大，但第三種方案采用了杠桿平衡系統(tǒng)來平衡臂架重心的升降和剛性變幅驅(qū)動(dòng)形式，允許變幅力為負(fù)值，故其變幅功率最小。在小幅度時(shí)，起重索自由段長(zhǎng)度較大，貨物水平偏擺的角度也較大，在實(shí)際允許工作風(fēng)速操作中往往超過67的偏擺角，有時(shí)甚

6、至達(dá)到910。采用第一種方案設(shè)計(jì)時(shí)，貨物水平偏擺角度大，按最不利受力情況會(huì)產(chǎn)生比較大的后傾力矩或沿回轉(zhuǎn)平面產(chǎn)生大的彎矩，對(duì)臂架受力和抗后傾不利。對(duì)于允許的最大貨物水平偏擺角度，一些設(shè)計(jì)人員取得較小，實(shí)際應(yīng)用中就有臂架后傾及臂架彎曲的例子。第一種方案為滿足臂架有良好的抗后傾性，補(bǔ)償滑輪組固定點(diǎn)（B）就必須遷就選點(diǎn)來滿足，導(dǎo)致貨物變幅水平性較差。起升繩經(jīng)繞路徑長(zhǎng)，通過的滑輪多，阻力大，會(huì)加速鋼絲繩的磨損，而第二種方案的兩個(gè)滑輪點(diǎn)（B、C）之間的距離縮短后，在作業(yè)循環(huán)中，某一段鋼絲繩要通過的滑輪數(shù)目增加，鋼絲繩磨損更快。第三種方案結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在制造、安裝上要求較高。第四種方案的實(shí)質(zhì)就是通過變幅滑輪

7、組終端變幅繩的長(zhǎng)度改變，經(jīng)由變幅卷筒來控制起升繩的收進(jìn)和放出，達(dá)到使物品在變幅過程中沿水平線軌跡運(yùn)動(dòng)的目的。變幅鋼絲繩受力和物品的重量成正比，貨物水平偏擺力也和物品的重量成正比，但相對(duì)于變幅力的影響要小，所以不用考慮臂架的抗后傾性。由于本身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)無法用雙繩抓斗，起升卷筒一般為單個(gè)的單聯(lián)卷筒，為防止鋼絲繩打麻花，需用專門吊鉤裝置或不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。在廣東省的港口中，采用繩索補(bǔ)償型的單臂架式起重機(jī)，最常見的是第一種方案，140t的單臂架式起重機(jī)都有采用，這主要取決于該方案整機(jī)自重輕、變幅機(jī)構(gòu)受力簡(jiǎn)單、臂架受彎矩小的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在廣州、汕頭等碼頭有8t起重機(jī)采用第二種方案，該方案起重臂有良好的抗后傾性

8、及可獲得較小的最小幅度，但整機(jī)較龐大也是其缺點(diǎn)所在。在所以，對(duì)于長(zhǎng)度大于250米的電纜，要適當(dāng)增加泄漏值的標(biāo)準(zhǔn)。8其它因素的影響電纜芯線導(dǎo)體端部的幾何形狀，如毛刺或?qū)Ь€刺出絕緣層外等，也可能因尖端放電、電暈現(xiàn)象而產(chǎn)生漏電流。當(dāng)然，輻射、殘存電荷等也存在某些影響。另外，當(dāng)海拔超過1000米以上時(shí)，因空氣稀薄，空氣的導(dǎo)電性將增大，故在高海拔地區(qū)測(cè)試時(shí)，電纜相線間廣州，就有25t起重機(jī)用到了第三種方案，最主要優(yōu)點(diǎn)是起升繩的長(zhǎng)度和磨損減小，擺動(dòng)杠桿可兼作對(duì)重桿，不用考慮臂架的抗后傾性，但自重大并難于獲得較小的最小幅度。第四種方案在佛山和廣州的碼頭lt起重機(jī)上被采用，由于擁有第一種方案的優(yōu)點(diǎn)，且不用考慮抗后傾性及貨物變幅水平性相當(dāng)好、變幅和起升兩機(jī)構(gòu)零件通用性好，造價(jià)更低顯示了其很好的發(fā)展前景。筆者曾設(shè)計(jì)過第一、二、四種方案的單臂架式起重機(jī)，并認(rèn)為第四種方案是值得推廣