室內(nèi)移動(dòng)式輕便吊車(chē)的研制方法

1、室內(nèi)移動(dòng)式輕便吊車(chē)的研制方法目 錄 小 組 簡(jiǎn) 介2選 擇 課 題3目 標(biāo) 設(shè) 定4提出方案并比選5制 定 對(duì) 策6工 程 簡(jiǎn) 介1對(duì) 策 實(shí) 施7效 果 檢 查8鞏固措施與標(biāo)準(zhǔn)化9總結(jié)與體會(huì) 一、工 程 簡(jiǎn) 介 北京市藍(lán)色港灣工程位于北京市朝陽(yáng)區(qū)朝陽(yáng)公園北側(cè)，主體建筑占地長(zhǎng)約385m，寬約164m，總建筑面積約為140,000m2，其中地下部分建筑面積約為80,000m2，地上部分建筑面積約為60,000m2。鋼結(jié)構(gòu)部分主要分布在地下一層、地上一層及二層部分區(qū)域，主要形式為鋼結(jié)構(gòu)夾層，主要構(gòu)件為H型鋼梁。二、小 組 簡(jiǎn) 介 1、本小組成立于2006年6月，小組成員主要以公司技術(shù)處人員及現(xiàn)場(chǎng)施

2、工技術(shù)人員為主，活動(dòng)時(shí)間是2006年6月至2006年12月，以下是我們小組人員情況介紹：姓名職務(wù)職稱小組分工袁恒芳副總經(jīng)理工程師 組長(zhǎng)，總體安排小組活動(dòng)。張茍英項(xiàng)目經(jīng)理工程師 副組長(zhǎng)，具體安排小組活動(dòng)實(shí)施。邱國(guó)峰主任工程師工程師 組員，制定具體方案并實(shí)施。周立霞質(zhì)量主管工程師 組員，制定具體方案并實(shí)施。陳祥龍工程師助理工程師 組員，制定具體方案并實(shí)施。劉 鋒工程師助理工程師 組員，制定具體方案并實(shí)施。問(wèn)題提出1工期緊張： 該工程所有50000平米夾層鋼結(jié)構(gòu)，共約3700根鋼梁，于2006年8月25日開(kāi)始施工，原計(jì)劃07年2月15日前達(dá)到 粗裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，工期壓力大。三、選 擇 課 題 三、選 擇

3、 課 題 構(gòu)件安裝位置絕大部分在室內(nèi)，混凝土樓板厚度較薄，本工程地上一層室內(nèi)凈空高度基本為，地下一層凈空高度為，鋼梁安裝相對(duì)就位高度為4m左右，鋼梁最大重量為，且吊裝設(shè)備均應(yīng)放置在200mm厚的混凝土樓板上，因此，對(duì)吊裝設(shè)備的起重能力有一定的要求，對(duì)其自重有較嚴(yán)格的限制。故汽車(chē)吊、叉車(chē)等常規(guī)吊裝設(shè)備無(wú)法使用。問(wèn)題提出2施工現(xiàn)狀 方法一：使用吊環(huán)及滑車(chē) 在樓板上預(yù)留鋼筋吊環(huán)，通過(guò)滑車(chē)或倒鏈將主梁提升到位。 因此，為了保證施工工期，我們必須尋找一種合適的吊裝機(jī)具解決方案。三、選 擇 課 題 方法二：使用自制門(mén)式吊架 采用自制門(mén)式吊架作為起吊設(shè)備吊裝構(gòu)件。三、選 擇 課 題 對(duì)兩種吊裝機(jī)具進(jìn)行比較三

4、、選 擇 課 題 經(jīng)上表的分析比較，這兩種方法的經(jīng)濟(jì)性、吊裝速度、安全性、適用性等各方面指標(biāo)距現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際要求還有較大的差距，不能滿足施工進(jìn)度要求的15根/班組天的安裝速度要求，故自制一臺(tái)輕型吊車(chē)成為我們唯一的選擇。 針對(duì)前兩種方法的分析對(duì)比，要求該自制吊車(chē)應(yīng)具有較快的提升速度（），自重要小于1500kg，造價(jià)合理，能方便的在樓層中移動(dòng)，且具有較好的安全性。 三、選 擇 課 題 室內(nèi)移動(dòng)式輕便吊車(chē)的研制 選 定 課 題 三、選 擇 課 題 四、設(shè) 定 目 標(biāo) 目標(biāo)： 自行研制一種適合在夾層施工中使用的簡(jiǎn)易吊車(chē)，使得安裝速度由傳統(tǒng)方法的每天每班組6根提高到15根。0246810121416未使

5、用簡(jiǎn)易吊車(chē)使用簡(jiǎn)易吊車(chē)每天每班組鋼梁安裝數(shù)量五、提出方案并比選 1.設(shè)計(jì)思路的比選 通過(guò)對(duì)多種常用移動(dòng)式吊裝設(shè)備（叉車(chē)、輪胎式起重機(jī)、履帶式起重機(jī)）工作原理的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)履帶式起重機(jī)的工作原理最適合作為我們?cè)O(shè)計(jì)該簡(jiǎn)易吊車(chē)的原型，進(jìn)行各個(gè)組成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。配重 底座吊臂拉桿室內(nèi)移動(dòng)式輕便吊車(chē)主體框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)起重裝置系統(tǒng)纜繩微調(diào)裝置系統(tǒng)防護(hù)系統(tǒng)固定支撐系統(tǒng)移動(dòng)裝置系統(tǒng)2.各系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)我們的使用要求，該簡(jiǎn)易吊車(chē)應(yīng)具備主體框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、起重裝置系統(tǒng)、纜繩微調(diào)裝置系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、固定裝置系統(tǒng)及移動(dòng)裝置系統(tǒng)等幾個(gè)重要組成部分。在此基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)出該吊車(chē)的雛形。 五、提出方案并比選 五、提出方案并比選

6、 3各系統(tǒng)方案比選： 在整體結(jié)構(gòu)定型的基礎(chǔ)上，我們需要對(duì)起重裝置系統(tǒng)、纜繩微調(diào)裝置系統(tǒng)、防護(hù)裝置系統(tǒng)三個(gè)部分進(jìn)行分析和進(jìn)一步的比選，而相對(duì)簡(jiǎn)單的其余部分可直接進(jìn)行設(shè)計(jì)。五、提出方案并比選 1）起重裝置系統(tǒng)比選： 考慮到最大構(gòu)件重量為，適當(dāng)考慮動(dòng)力系數(shù)及安全儲(chǔ)備，則起重裝置的起重量至少要達(dá)到5t。故我們提出選擇使用5t手動(dòng)倒鏈及5t電動(dòng)倒鏈兩種方案。序號(hào)方案內(nèi)容速度安全性可控性局限性經(jīng)濟(jì)性方案一使用手動(dòng)倒鏈0.2m/min較安全精度容易控制工人勞動(dòng)強(qiáng)度大700元/個(gè)方案二使用電動(dòng)倒鏈約0.66m/min較安全精度較難控制需要隨安裝位置提供電源3200元/個(gè) 通過(guò)對(duì)上面兩種倒鏈的比較，電動(dòng)倒鏈的價(jià)

7、格雖然較高，但是其提升速度快，且能減小工人的勞動(dòng)強(qiáng)度并節(jié)約人工費(fèi)用，其精度控制較難的問(wèn)題則可以通過(guò)微調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行彌補(bǔ)，電源接入問(wèn)題在施工現(xiàn)場(chǎng)也較容易滿足，故選擇電動(dòng)倒鏈作為解決方案。五、提出方案并比選 2）纜繩微調(diào)裝置系統(tǒng)比選 由于在構(gòu)件提升至就位位置時(shí)不可能剛好合適，則需要吊裝機(jī)具能對(duì)構(gòu)件的位置進(jìn)行就位前的微調(diào)，因此我們又設(shè)計(jì)了該微調(diào)系統(tǒng)的兩種解決方案：序號(hào)方案內(nèi)容精度安全性可操作性經(jīng)濟(jì)性方案一調(diào)節(jié)吊索長(zhǎng)度變幅速度快精度較難控制較安全可行，但電動(dòng)倒鏈控制有難度不需增加額外設(shè)備方案二調(diào)節(jié)背拉索長(zhǎng)度變幅速度慢精度較易控制較安全可行，背拉索倒鏈控制容易需要增加兩個(gè)1t手動(dòng)倒鏈五、提出方案并比選 通過(guò)

8、上述比選，調(diào)節(jié)背拉索長(zhǎng)度的微調(diào)方法具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，選用此法作為該系統(tǒng)解決方案，具體做法如下： 將2個(gè)1t手動(dòng)倒鏈及纜繩組成纜繩微調(diào)系統(tǒng)，拉結(jié)在吊臂與主體結(jié)構(gòu)之間。通過(guò)對(duì)倒鏈的收放來(lái)改變?cè)摾|繩的長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)以吊臂底部與底座連接的轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸為支點(diǎn)，吊臂角度的變幅功能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件位置的精確微調(diào)。五、提出方案并比選 3）限位裝置系統(tǒng)比選 限位裝置主要為限位鎖系統(tǒng)，由于吊臂的可變角度是經(jīng)過(guò)計(jì)算得出的，與背拉索強(qiáng)度及配重的重量嚴(yán)格進(jìn)行匹配的，所以在使用過(guò)程中要對(duì)該角度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，若角度過(guò)大易導(dǎo)致吊臂后翻，而角度過(guò)小則會(huì)導(dǎo)致背拉索斷裂或者配重不足使吊車(chē)翻倒，造成事故。在進(jìn)行限位系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，我們對(duì)以下兩種

9、方案進(jìn)行了比較：五、提出方案并比選 兩種解決方法的比較序號(hào)方案內(nèi)容安全效果 可操作性經(jīng)濟(jì)性方案一 用一前一后兩根鋼絲繩限位仰角上下限 在吊臂仰角增大過(guò)程中由于控制最大仰角的鋼絲繩離吊臂下端鉸點(diǎn)過(guò)近，對(duì)于角度的控制能力將十分有限 兩根鋼絲繩的長(zhǎng)度及綁扎有嚴(yán)格要求兩種方法的經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)方案二 最小仰角用一根鋼絲繩限位 最大仰角用一個(gè)剛性支架限位 在吊臂仰角增大過(guò)程中，一旦吊臂碰到剛性支架就不能再繼續(xù)增大，能有效控制最大仰角 剛性支架可以做好后焊接在底座上故選擇第二種方案作為防護(hù)裝置系統(tǒng)的解決方案。 六、制 定 對(duì) 策 依據(jù)方案比選的結(jié)果制定相應(yīng)的對(duì)策：序號(hào)要素對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人1吊車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

10、進(jìn)行主體部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能滿足功能(起重量為2t)及安全要求1、用有限元軟件建模計(jì)算驗(yàn)算。2、依據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行構(gòu)件截面的選擇。3、各連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)驗(yàn)算。4、繪制加工圖紙。設(shè)計(jì)室06.06邱國(guó)峰劉鋒2提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)使用電動(dòng)倒鏈提升速度達(dá)到0.66/min1、分析研究工作時(shí)的荷載。2、依據(jù)荷載確定相應(yīng)規(guī)格的電動(dòng)倒鏈。3、在吊臂頂端懸掛安裝電動(dòng)倒鏈。項(xiàng)目部設(shè)備采購(gòu)部門(mén)06.06張茍英邱國(guó)峰序號(hào)要素對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人3微調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)調(diào)節(jié)背拉索長(zhǎng)度進(jìn)行微調(diào)能微調(diào)構(gòu)件位置，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件精確定位1、通過(guò)計(jì)算確定背拉索的受力大小。2、依據(jù)受力大小選擇背拉索鋼絲繩規(guī)格及手動(dòng)倒鏈規(guī)格。3、安裝背拉索及手動(dòng)倒鏈。加

11、工廠06.06張茍英邱國(guó)峰4限位系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用鋼絲繩限制最小仰角，利用剛性支架限制最大仰角控制吊臂仰角的變化范圍為6580。1、計(jì)算出能滿足配重及工作條件要求的吊臂最大及最小安全仰角角度。2、采用背拉鋼絲繩來(lái)控制最小安全仰角。3、采用固定剛性支架控制最大安全仰角。加工廠06.06張茍英邱國(guó)峰六、制 定 對(duì) 策 序號(hào)要素對(duì)策目標(biāo)措施地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人5固定支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用外伸支腿減小對(duì)混凝土樓面的影響，增加吊車(chē)的穩(wěn)定性1、通過(guò)計(jì)算得出合適的支腿外伸距離。2、設(shè)計(jì)并制作支腿。加工廠06.06張茍英邱國(guó)峰劉鋒6移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝4個(gè)輪子用來(lái)移動(dòng)使吊車(chē)能方便的在樓板上移動(dòng)1、根據(jù)自制吊車(chē)的重量選擇合適規(guī)格的輪

12、子。2、安裝兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪及兩個(gè)定向輪。加工廠06.06張茍英邱國(guó)峰7加工及試運(yùn)行加工廠及現(xiàn)場(chǎng)試吊檢驗(yàn)吊車(chē)是否滿足功能和安全要求試吊2t重鋼梁，檢驗(yàn)各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，改進(jìn)完善。加工廠現(xiàn)場(chǎng)06.07張茍英邱國(guó)峰六、制 定 對(duì) 策 七、對(duì) 策 實(shí) 施 1、吊車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：通過(guò)反復(fù)計(jì)算和調(diào)整吊車(chē)主體結(jié)構(gòu)尺寸，實(shí)現(xiàn)了吊車(chē)前支撐對(duì)地面的壓力滿足樓板的承壓能力要求，同時(shí)配重也能保證吊車(chē)的平衡條件的最小值。經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，該自制吊車(chē)自重（含配重）為，滿負(fù)荷工作時(shí)單個(gè)支腿的支座反力為，經(jīng)支腿端部分散為面荷載后，僅為，滿足C30混凝土樓板的強(qiáng)度要求。設(shè)計(jì)完成后，繪制加工詳圖，進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)的加工制作。 七、對(duì) 策 實(shí) 施

13、 2、使用電動(dòng)倒鏈 依據(jù)使用功能的要求，確定需采用一個(gè)5t的電動(dòng)倒鏈作為提升動(dòng)力，將電動(dòng)倒鏈安裝在吊臂頂端。3、使用背拉索進(jìn)行微調(diào)a、通過(guò)計(jì)算確定背拉索的受力大小。b、依據(jù)受力大小選擇背拉索鋼絲繩規(guī)格及倒鏈規(guī)格。c、采購(gòu)2個(gè)1t手動(dòng)倒鏈。d、安裝背拉索及倒鏈。 兩個(gè)1t手動(dòng)倒鏈5t電動(dòng)倒鏈七、對(duì) 策 實(shí) 施 4、利用鋼絲繩限制最小仰角，利用剛性支架限制最大仰角 控制最小仰角的鋼絲繩長(zhǎng)度為6m，一端綁扎在吊臂頂端偏下的位置，另一端綁扎在吊車(chē)尾部配重的位置。 控制最大仰角的剛性支架設(shè)置于吊臂根部。 安裝完畢后經(jīng)測(cè)試，限位裝置能使得吊臂仰角在安全范圍內(nèi)變化，到達(dá)安全限值時(shí)吊臂能被有效約束，仰角不再繼

14、續(xù)增大或減小。最小仰角限制繩最大仰角限制支架七、對(duì) 策 實(shí) 施 5、采用外伸支腿a、通過(guò)計(jì)算得出合適的支腿外伸距離。b、依據(jù)荷載及混凝土樓面承載能力對(duì)支腿端部進(jìn)行放大。c、加工制作支腿并安裝支腿6、安裝4個(gè)輪子用來(lái)移動(dòng) 在吊車(chē)前部安裝兩個(gè)轉(zhuǎn)向輪，在后部安裝兩個(gè)定向輪。支腿及滾輪七、對(duì) 策 實(shí) 施 7、加工及試運(yùn)行7、加工及試運(yùn)行 通過(guò)進(jìn)一步的深化設(shè)計(jì)，并畫(huà)出加工詳圖，并依照詳圖進(jìn)行加工制作，對(duì)于加工制作完成的吊車(chē)在加工廠進(jìn)行試吊，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試用。加工廠試制自制吊車(chē)試用改進(jìn)與完善 該自制吊車(chē)在現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜條件的使用過(guò)程中也存在著不足，因此我們針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況又對(duì)該吊車(chē)進(jìn)行了改進(jìn)和完善，以便吊

15、車(chē)能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)多種安裝條件的需要。 改 進(jìn) 前改 進(jìn) 后固定長(zhǎng)度支撐架可調(diào)長(zhǎng)度支撐架支撐架的改進(jìn) 為使吊車(chē)移動(dòng)過(guò)程中更加方便的通過(guò)洞口，將吊車(chē)底盤(pán)上的4個(gè)支撐架由固定結(jié)構(gòu)改為可伸縮式。如下圖：七、對(duì) 策 實(shí) 施 吊車(chē)在不工作時(shí)其外伸架可以取下或縮進(jìn)套筒內(nèi)，吊裝作業(yè)時(shí)將其伸出并將吊車(chē)托起。 七、對(duì) 策 實(shí) 施 針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)部分鋼梁相對(duì)就位高度較高（達(dá)）的問(wèn)題，我們又通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算和改造，增加了吊車(chē)的吊臂長(zhǎng)度和起升高度，并采取一系列措施保證該吊車(chē)的適用性。三層鋼梁二層鋼梁增加吊臂長(zhǎng)度吊臂背側(cè)增加圓鋼格構(gòu)架，提高剛度使用卷?yè)P(yáng)機(jī)作為提升動(dòng)力使用滑輪組減小動(dòng)力需求七、對(duì) 策 實(shí) 施 八、效 果 檢 查 現(xiàn)場(chǎng)吊裝 簡(jiǎn)易吊車(chē)現(xiàn)場(chǎng)使用現(xiàn)場(chǎng)吊裝八、效 果 檢 查 鋼梁安裝完成效果 經(jīng)過(guò)在工地長(zhǎng)時(shí)間的施工實(shí)踐檢驗(yàn)，該簡(jiǎn)易自制吊車(chē)在使用性能、安全性能、工作效率、操作性能等各個(gè)方面都能較好的滿足施工的要求，順利完成了QC活動(dòng)預(yù)期的目標(biāo)。 主鋼梁安裝速度有明顯提高，速度提高到每天可安裝主梁16根。 由于該簡(jiǎn)易吊車(chē)的使用，藍(lán)色港灣工程鋼梁安裝進(jìn)度大大提高，為按時(shí)完成施