轻型折臂式塔机起升中折臂机构的设计措施.docVIP

精品论文 参考文献 轻型折臂式塔机起升中折臂机构的设计措施 金文忠 　　（广东省建筑机械厂有限公司，广东，广州，510095） 　　【摘 要】在建筑工程施工中，对于高度在20~40m的建筑，如果使用自升塔机进行施工，显得有些浪费，如果使用非自升轻型塔机，其提升高度又无法达到规定要求。为满足施工要求，轻型折臂式起重机被设计出来。在轻型折臂式结构中，折臂机构是一个重要的组成部分，对其进行合理的设计具有重要意义。基于此，本文重点对轻型折臂式塔机起升中折臂机构的设计措施进行探讨。 　　【关键词】轻型折臂；塔机起升；折臂机构；设计 　　一、QT20的结构特征 　　1.1长起重臂的可折性 　　QTZ20机起重臂的长度是25m,作业覆盖面积被增大;平衡臂的长度为12米。起重臂又前臂与后臂组成,其中，前后臂折成的夹角度数为60deg;~2000deg;之间, 折臂拓架存在于前后臂???接处,折臂析架、后臂、塔帽、折臂析架拉索四部分组成的结构呈平行四边形,后臂还可以成一定度数的仰角，但是为了实现小车变幅需要保持前臂的水平状态，保证非折臂与折臂两种工作状态存在于塔机中。非折臂的工作状态,其最大的工作幅度、最大的起升高度分别是25m、26m,如果建筑物大于此高度，经过约半小时其可以转变为折臂状态;当后臂的仰角为45deg;时,工作幅度为21.3m,起升高度为34.3m;当后臂的仰角为80deg;时,最大的起升高度为38.3m。 　　1.2塔帽与平衡臂 　　该机塔帽的结构式两片矩形片式析架,呈后倾的“认”字形样式,这样能够很好的改善折臂状态下的塔机受力情况。平衡臂跟起重臂机构一样截面为三角结构,同时平衡臂和塔帽的宽度尺寸等于起重臂两下弦杆外缘的宽度尺寸，所以这两者的加工都可以在起重臂工装上进行,使生产成本大大降低。 　　1.3安全保护装置的装设 　　该机以GB5144-85《塔式起重机安全规程》的规范为标准,完整的安全保护装置被设置,主要有起重力矩限制器与起重量限制器、起升高度限位器与工作幅度限位器、回转限位器,这项规定还可以应用到非折臂状态与折臂工作状态中,同时，折臂仰角限位器与完善的电气过载保护装置也同时被设置。 　　二、安装及折臂方法的使用 　　2.1安装可折式起重臂 　　该机的其它部件的安装都已经是比较成熟的技术，但是起重臂除外。该机将前后臂铰接的结构特点巧妙使用, 死点位置可以利用起重臂自身反拱克服实现,先将后臂扳平、再利用折臂析架扳平前臂的分步架设方法[1]。相关证明表明此方法的构思比较巧妙、新颖性强、比较简便省力。 　　2.2转换折臂状态 　　该机实现起升与折臂转换利用同一机构、同一根钢丝绳利用的是钢丝绳的缠绕技术。折臂时需要将起重吊钩升高到最高的位置，并且与小车相接触,然后将起升机构开动, 慢慢仰起后臂,仰到适当的角度，再将后臂拉索调整好,就进入到了折臂工作状态。 　　三、验证轻型塔机折臂机构的合理性 　　描述轻型塔机的理想状态如下: 　　①设计一种提升高度比非自升式轻型塔机高是该问题的最终目的, 但是塔机本身的重量不能太大； 　　②使轻型塔机的提升高度增加是理想解； 　　③轻型塔机不能自行升高是实现理想解的阻碍物； 　　④导致此障碍出现的结果: 由于最大提升高度对其的限制,若建筑物施工达到一定的高度, 轻型塔机不能正常工作; 　　⑤此障碍被消除的方法: 当施工达到某一高度,塔机的最大提升高度增加；可用资源:当建设到一定高度后, 塔臂就可以是塔身的一部分, 从而增加最大提升高度也就是折臂式( 图 1a) , 或者建到某一高度后增加塔身的高度, 也就是塔身利用自升式, 如（图 1b）。 　　图1轻型塔机自行升高的两种方法 　　现阶段，大中型塔机包括折臂式与自升式塔机,现在很少见折臂式轻型塔机和自升式轻型塔机，折臂式与自升式可以实现轻型塔机的折臂或自升。此形式都具有比较成熟的技术, 至今折臂机构与自升机构都发展了很长时间，但将专门的折臂或顶升系统用在轻型塔机上是很浪费的行为,应该寻找其他可利用的资源。相比而言，实现轻型折臂式塔机可以有很多资源利用, QT20型的折臂转换就是利用了轻型塔机的起升机构, 这个设计与理想解的前 3 个特点相吻合,但是缺点是要重新缠绕钢丝绳再进行折臂转换,所以如果想使该设计满足理想解的 4 大特点就可以消除这一缺陷[2]。下面利用 Pro/I 系统分析轻型折臂式塔机的起折臂机构, 同时提出创新方案设计折臂机构。 　　四、轻型塔机起升——折臂机构的创新方案 　　Pro/I 的系统分析可以利用功能模型的建立进行全面描述,使各部件在系统中的功能明晰, 将当前系统存在的不足找出来,讲系统中存在的问题提示出来。Pro/I 问题分解主要从三方面分析产生问题的原因：时间历程、因果关系、外部环境, 将复杂的问题转换为