(中建重慶機械租賃有限公司,重慶 402283)
塔機長期以來存在起升鋼絲繩因自重導致下垂較為嚴重,特別是在起重臂較長時尤為突出(圖1),而業(yè)內(nèi)一般采取增大吊鉤自重來解決此問題。若一味增加吊鉤自重來平衡起升鋼絲繩自重導致的下垂,務必會降低塔機的起重量。
起升鋼絲繩的嚴重下垂會導致變幅小車在起重臂兩端和中間時起升高度限位器取樣偏差較大,記錄不準確,嚴重的會導致空載時即便吊鉤沖頂,高度限位器仍未有保護動作,而下垂的鋼絲繩也會嚴重降低了塔機的有效使用空間。
圖1 起升鋼絲繩下垂
塔機為4 倍率時,起升鋼絲繩的下垂最為明顯。因為此時用來平衡鋼絲繩自重只有吊鉤自重的1/4。
若是起重量大、起重臂較長的中大型塔機,仍采用增加吊鉤自重的方式來平衡起升鋼絲繩重量,則對設計允許的起重量產(chǎn)生較大影響,無形中降低了塔機的載荷,形成浪費。
在起重臂中間增設幾個托繩裝置,可有效降低起升鋼絲繩的下垂距離(圖2)。這時吊鉤的重量只需根據(jù)強度要求進行設計,無須過度考慮增設吊鉤配重來平衡起升鋼絲繩的下垂。
圖2 增設托繩裝置
圖3 固定式托繩輪
在起重臂下弦設置托繩裝置,須保證不會影響起重小車正常運行。若采用固定式雙支點托繩裝置(圖3)肯定不可取,因為此方式會干涉起重小車的正常運行。因此,需有一種既能穩(wěn)定托繩,又不會對起重小車的運行造成的干涉的托繩裝置來解決塔機起升鋼絲繩下垂、吊鉤自重偏重的問題。
新型托繩裝置(圖4)主要由固定支座、旋轉(zhuǎn)裝置、觸發(fā)裝置、托繩輪組成。
圖4 懸臂式托繩裝置
固定支座將整個托繩裝置固定在起重臂下弦節(jié)端平撐處,保證初始位置時托繩輪位于起升鋼絲繩正下方。
旋轉(zhuǎn)裝置(圖5)主要由軸、扭簧、軸承、旋轉(zhuǎn)套、觸發(fā)輪、托繩輪連接板組成。軸上端與固定支座固定連接,觸發(fā)輪、托繩輪連接板固定在旋轉(zhuǎn)套上。當觸發(fā)輪與安裝在起重小車上的觸發(fā)裝置接觸,旋轉(zhuǎn)套可繞軸旋轉(zhuǎn),帶動托繩輪一同旋轉(zhuǎn),扭簧保障旋轉(zhuǎn)套可正常復位。
圖5 旋轉(zhuǎn)裝置
觸發(fā)裝置安裝固定在小車車架上,保障小車在通過托繩裝置時,迫使托繩裝置旋轉(zhuǎn)90°,與小車運行方向一致,待小車拖過完畢后托繩裝置恢復初始位置,保持托繩狀態(tài)。
托繩輪主要由托繩軸及托繩滾筒組成。滾筒可繞托繩軸自由旋轉(zhuǎn),讓鋼絲繩與滾筒不會產(chǎn)生滑動摩擦以免損傷鋼絲繩。托繩輪的位置位于起升鋼絲繩正下方,距離起升鋼絲繩張緊時下方50~100mm。其運行原理如圖6 所示。
圖6 懸臂式托繩裝置運行圖
新型托繩裝置采用單支點懸臂式托繩,在起重小車上安裝有觸發(fā)裝置。當起重小車運行至托繩裝置處,小車上的觸發(fā)裝置迫使新型托繩裝置旋轉(zhuǎn)90°不干涉小車主滑輪及車架。當小車正常通過后,托繩裝置恢復原位繼續(xù)穩(wěn)定托繩。
1)初始狀態(tài),懸臂式托繩裝置固定在起重臂節(jié)端平撐處,托繩輪托住起升鋼絲繩(圖7)。
2)觸發(fā)裝置接觸觸發(fā)輪,旋轉(zhuǎn)裝置即將帶動托繩輪旋轉(zhuǎn)(圖8)。
3)觸發(fā)裝置端部斜面壓迫旋轉(zhuǎn)裝置觸發(fā)輪發(fā)生旋轉(zhuǎn),避讓即將通過的起重小車(圖9)。
4)觸發(fā)裝置中間平直端壓迫旋轉(zhuǎn)裝置觸發(fā)輪,防止旋轉(zhuǎn)裝置回彈影響起重小車順利通過(圖10)。
5)當起重小車車架完全通過后,觸發(fā)裝置的尾端斜面逐步釋放被壓迫的旋轉(zhuǎn)裝置,扭簧帶動旋轉(zhuǎn)裝置回彈(圖11)。
6)觸發(fā)裝置完全通過完畢,扭簧帶動旋轉(zhuǎn)裝置恢復原位(與起重臂下弦呈垂直狀態(tài)),讓托繩輪位于起升鋼絲繩下方,當起重小車遠離時,托住下垂的起升鋼絲繩(圖12)。
圖7 初始狀態(tài)
圖8 接觸狀態(tài)
圖9 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)
圖10 通過期間
圖11 回彈狀態(tài)
圖12 完全通過狀態(tài)
塔機起升鋼絲繩懸臂式托繩裝置既可以穩(wěn)定托住下垂的起升鋼絲繩,又可以保證起重小車順利通過,并能減輕吊鉤重量,較好解決了困擾業(yè)內(nèi)多年的起升鋼絲繩下垂、導致吊鉤偏重的問題。