在國(guó)內(nèi)大型建筑內(nèi)部設(shè)備安裝與維修、災(zāi)害救援等現(xiàn)場(chǎng)起重作業(yè)時(shí)，常因施工作業(yè)空間狹小，專用起重設(shè)備無法進(jìn)入，僅能依靠大量人力或通過大量人力搭建的簡(jiǎn)易起重設(shè)備來完成，不僅降低了施工作業(yè)速度，而且浪費(fèi)了大量人力資源。

本文所研究的WQ15/300蜘蛛起重機(jī)是由中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院和廊坊凱博建設(shè)機(jī)械科技有限公司聯(lián)合研究開發(fā)的，該蜘蛛起重機(jī)是一種體型小巧、通過能力強(qiáng)、自重輕（整機(jī)自重約5t）、起重能力大、作業(yè)安全、可以通過自身的行走機(jī)構(gòu)、大載重電梯等運(yùn)載工具方便進(jìn)入建筑物內(nèi)部或狹小空間完成起重作業(yè)任務(wù)或借助小型直升機(jī)、沖鋒舟等運(yùn)載工具迅速投入災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)展開救援的小型起重設(shè)備。該蜘蛛起重機(jī)適用行業(yè)包括玻璃幕墻、屋頂安裝、樓頂?shù)跹b、街道胡同、搶險(xiǎn)救災(zāi)、海上起重、機(jī)械搬運(yùn)、隧道內(nèi)操作、維修工程、電力建設(shè)、鐵路維修、建筑內(nèi)部裝修等。

1 WQ15/300蜘蛛起重機(jī)結(jié)構(gòu)組成

圖1 蜘蛛起重機(jī)結(jié)構(gòu)組成

WQ15/300蜘蛛起重機(jī)主要由底盤、車架、穩(wěn)定支腿、回轉(zhuǎn)體、起重臂、吊鉤、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成（圖1）。底盤是一種輕型的橡膠履帶底盤，其內(nèi)側(cè)安裝有液壓行走馬達(dá)，可通過自身動(dòng)力進(jìn)行自行走，其速度是通過行走操作桿和油門踏板共同調(diào)節(jié)的。車架通過連接螺栓安裝在底盤上，車架分為主車架和副車架兩部分，主車架為剛性較大的箱型結(jié)構(gòu)，是吊裝工作狀態(tài)主要承載部件，其上通過回轉(zhuǎn)支承連接安裝有液壓回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)體，在液壓回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下，回轉(zhuǎn)體可做連續(xù)360°回轉(zhuǎn)。在主車架的4個(gè)角位置處通過立軸連接穩(wěn)定支腿，行走時(shí)穩(wěn)定支腿呈收疊狀態(tài)，在吊裝作業(yè)前，需要將穩(wěn)定支腿在液壓支腿油缸的驅(qū)動(dòng)下穩(wěn)穩(wěn)撐地，防止吊裝過程設(shè)備傾翻。在主車架的尾部放置著大容量液壓油箱，以降低設(shè)備連續(xù)工作中的油溫。副車架為平面鋼架結(jié)構(gòu)，其上安裝有電控顯示臺(tái)、發(fā)動(dòng)機(jī)柴油箱、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、駕駛員座椅、油門踏板等。起重臂根部鉸接于回轉(zhuǎn)體上鉸點(diǎn)，起重臂下鉸點(diǎn)鉸接于變幅油缸上鉸點(diǎn)，變幅油缸下鉸點(diǎn)鉸接于回轉(zhuǎn)體下鉸點(diǎn)。在變幅油缸的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)起重臂的仰俯動(dòng)作。起重臂的伸縮是通過安裝在起重臂內(nèi)部的伸縮二級(jí)缸和伸縮鋼絲繩共同實(shí)現(xiàn)的。液壓起升卷揚(yáng)安裝在起重臂根部的下端面，其上纏繞的起升鋼絲繩依次通過變幅油缸處的拖繩輪、臂頭滑輪、吊鉤滑輪，實(shí)現(xiàn)4倍率纏繞，并最終將起升鋼絲繩繩頭固定于起重臂臂頭。

2 技術(shù)參數(shù)

WQ15/300蜘蛛起重機(jī)的主要技術(shù)性能參數(shù)如下。

最大工作幅度（m） 15

最大額定起重量（t） 3

最大起升高度（m） 16

整機(jī)質(zhì)量（t） ≈5

最大臂長(zhǎng)（m） 15.8

起升/下降速度（m/min） 0～12

起重臂仰角（°） 0～80

最小離地間隙（mm） 280

爬坡能力23°行走速度（km/h） 0～3

整機(jī)外形尺寸（mm） 4600×1400×2100

3 性能特點(diǎn)及應(yīng)用

1）蜘蛛起重機(jī)整機(jī)收疊體型小、結(jié)構(gòu)重量輕、通過性能強(qiáng)，可以在狹小空間轉(zhuǎn)場(chǎng)進(jìn)入和展開作業(yè)，也可以很方便地進(jìn)入沖鋒舟、載貨電梯等運(yùn)載工具。

2）帶有液壓行走馬達(dá)的輕型橡膠履帶底盤可行走于已裝修地面、軟土及崎嶇山區(qū)地面等復(fù)雜路面，并且具有一定的跨越障礙物的能力。

3）起重臂采用節(jié)數(shù)為6、級(jí)數(shù)為5的多級(jí)套裝伸縮形式，其伸縮是通過二級(jí)液壓缸和三級(jí)同步鋼絲繩輪系來實(shí)現(xiàn)的，二級(jí)液壓缸的1級(jí)伸縮驅(qū)動(dòng)起重臂的1級(jí)伸縮，二級(jí)液壓缸的2級(jí)伸縮驅(qū)動(dòng)起重臂的2級(jí)伸縮，在起重臂伸臂繩和回臂繩的聯(lián)動(dòng)作用下，實(shí)現(xiàn)起重臂的3～5級(jí)伸縮與其2級(jí)伸縮同步進(jìn)行。起重臂截面采用圓角六邊形截面，該截面?zhèn)劝灞　o直角、圓角過度、受力合理、抗屈曲和承壓能力強(qiáng)。

4）穩(wěn)定支腿采用可側(cè)轉(zhuǎn)、伸縮、折疊組合的三軸五自由度收展支腿，實(shí)現(xiàn)收疊尺寸小、支撐跨距大的優(yōu)點(diǎn)，并且采用了氣彈簧輔助和大間隙鎖銷鎖定，減小了操作強(qiáng)度，增加了操作方便性。

5）所有操作均由手動(dòng)多路閥完成，分別是行走多路閥、支腿多路閥和吊裝作業(yè)多路閥，分別控制行走、收放支腿和吊裝作業(yè)動(dòng)作（包括變幅、起升、伸縮、回轉(zhuǎn)），每組中的單片多路閥即可同時(shí)動(dòng)作，亦可單獨(dú)動(dòng)作。各操作閥具有鎖定和互鎖功能，并且在出現(xiàn)超載或底盤傾斜度超出允許范圍時(shí)，只有傾向于安全的操作動(dòng)作可以執(zhí)行，其余動(dòng)作全部被禁止，以保證設(shè)備的作業(yè)安全。

該蜘蛛起重機(jī)現(xiàn)已獲得2項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利，樣機(jī)已成功研制，在經(jīng)過上百次的加載試驗(yàn)考核后，委托國(guó)家起重運(yùn)輸機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了全面、細(xì)致的結(jié)構(gòu)應(yīng)力測(cè)試和性能測(cè)試（圖2）。

圖2 樣機(jī)測(cè)試及應(yīng)用情況

2017年5月，該蜘蛛起重機(jī)參與了銀川市總體規(guī)劃模型展示廳的施工工程，以其緊湊結(jié)構(gòu)通過展廳門，進(jìn)入展廳內(nèi)部，在圓滿完成施工單位交給的鋼結(jié)構(gòu)吊裝任務(wù)的同時(shí)，也完成了樣機(jī)產(chǎn)品的可靠性考核，現(xiàn)已正式投入市場(chǎng)。

4 結(jié) 語

WQ15/300蜘蛛起重機(jī)的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，具有體型小巧、通過能力強(qiáng)、自重輕、可利用電梯、直升機(jī)、沖鋒舟等進(jìn)行投放，能方便進(jìn)入狹小空間或投放到災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)，為建筑內(nèi)修繕、設(shè)備維修施工、搶險(xiǎn)救災(zāi)提供了專用設(shè)備，解決了汽車起重機(jī)和全地面起重機(jī)無法進(jìn)入情況下的起重吊裝作業(yè)，有利于我國(guó)應(yīng)急救援能力的提高，填補(bǔ)了我國(guó)狹小與狹窄區(qū)域起重作業(yè)施工裝備的空白，對(duì)我國(guó)起重裝備行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有積極地促進(jìn)意義。