岸边集装箱起重机俯仰缠绕均衡装置的比较和分析.pdf

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编号:20181111054329764200    类型:共享资源    大小:1.91MB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
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《起重运输机械》 2 0 1 5(7)  性符合G B / T 3 8 1 1—2 0 0 8《起重机设计规范》要 求,为避免其发生共振现象、提高起重机的疲劳 寿命,提供了理论依据。 3)基于A n s y s W o r k b e n c h分析平台,通过 对桥式起重机桥架结构进行静力学和动力学分 析,使设计制造者对桥架结构特性有一个直观 的认识,缩短产品的生产周期,具有理论和现 实意义。 参考文献 [1]孙肇鹏,刘善增,吴楠.基于A n s y s的双梁桥式起重 机主梁有限元分析[J].煤矿机械,2 0 1 2(8): 1 1 5,1 1 6 . [2]秦东晨,齐玉红.基于A n s y s的3 0 t桥式起重机主梁 结构优化设计[J].矿山机械,2 0 1 1(5):4 7 - 4 9 . [3]杨金堂,周诗洋,李公法.基于A n s y s的桥式起重机 桥架结构有限元分析[J].武汉科技大学学报,2 0 1 1 (3):2 1 9 - 2 2 2 . [4]张质文,虞和谦,王金诺,等.起重机设计手册 [M].北京:中国铁道出版社,2 0 0 1 . [5]徐格宁.机械装备金属结构设计[M].北京:机械工 业出版社,2 0 0 9 . 作 者:宋元岭 地 址:太原市万柏林区纞流路6 6号太原科技大学 邮 编:0 3 0 0 2 4 收稿日期:2 0 1 4 - 1 1 - 0 7 岸边集装箱起重机俯仰缠绕均衡装置的比较和分析 韩林智 上海振华重工(集团)股份有限公司 上海 2 0 0 1 2 5 摘 要:针对岸边集装箱起重机俯仰缠绕均衡装置的应用,列举了3种典型的布置形式,说明其各自的特 点和适用情况,可为各类起重机的缠绕设计提供参考。 关键词:岸边集装箱起重机;俯仰缠绕;均衡装置,布置形式 中图分类号:U 6 5 3 . 9 2 1 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 1 - 0 7 8 5(2 0 1 5)0 7 - 0 0 4 8 - 0 4 A b s t r a c t:T h i s p a p e r l i s t s 3 t y p i c a l a r r a n g e m e n t s f o r a p p l y i n g t h e p i t c h i n g a n d w i n d i n g b a l a n c e r o f q u a y s i d e c o n t a i n e r c r a n e s a n d t h e i r c h a r a c t e r i s t i c s a n d a p p l i c a t i o n,w h i c h m a y p r o v i d e r e f e r e n c e f o r t h e w i n d i n g d e s i g n o f c r a n e s . K e y w o r d s:q u a y s i d e c o n t a i n e r c r a n e;p i t c h i n g a n d w i n d i n g;b a l a n c e r;a r r a n g e m e n t s 岸边集装箱起重机(以下简称岸桥)的俯仰 缠绕形式有多种,根据码头自身限制条件以及岸 桥的形式,又有着多种均衡装置的形式。本文主 要针对目前常用的几种形式做比较和分析。 1 俯仰机构 俯仰机构主要由驱动机构、俯仰钢丝绳缠绕 系统、安全钩装置以及安全保护装置等组成。俯 仰机构驱动则由电动机、联轴器、制动器、减速 器、卷筒及支承座等组成。 2 俯仰缠绕系统 俯仰钢丝绳缠绕系统包括钢丝绳、动滑轮、 钢丝绳均衡装置以及钢丝绳接头等装置。整个俯 仰缠绕系统,如果不考虑滑轮组倍率的变化,按 照钢丝绳的分支数和是否配置均衡滑轮来划分, 有2大典型的布置形式。 2 . 1 俯仰钢丝绳为1根钢丝绳 1)俯仰钢丝绳为1根钢丝绳来实现缠绕形 式,通过均衡滑轮组连接过渡,前大梁上的滑轮 组前后布置,外侧为主滑轮组,内侧为辅助滑 轮组。 2)俯仰钢丝绳为1根钢丝绳来实现缠绕形 式,通过均衡滑轮连接过渡,前大梁上的滑轮组 成一字型排开布置在梯形架支座的1根滑轮 轴上。 —84— 《起重运输机械》 2 0 1 5(7) 2 . 2 俯仰钢丝绳为2根钢丝绳 1)俯仰钢丝绳为2根钢丝绳,且2根钢丝绳 分别为独立缠绕,前大梁上的滑轮组前后布置, 外侧为主滑轮组,内侧为辅助滑轮组。 2)俯仰钢丝绳为2根钢丝绳,且2根钢丝绳 分别为独立缠绕,前大梁上的滑轮组成一字型排 开,布置在前大梁支座的滑轮轴上。 在以上2种布置形式中,钢丝绳端部接头或 均衡滑轮的位置,按照俯仰缠绕滑轮组的倍率, 可以布置在梯形架滑轮组处,也可以布置在前大 梁滑轮组处。 3 均衡装置 前大梁的升降是通过改变电动机转动方向来 进行切换。前大梁的俯仰机构通过俯仰钢丝绳将 前大梁升至4 5 °的锚定位置或8 0 °的维修位置。前 大梁俯仰缠绕系统包括2组独立且相互平衡的钢 丝绳。每一组都可在另一组失效的情况下单独拉 住前大梁。为了保证2根钢丝绳的受力均匀,设 置有均衡装置,以此在俯仰过程中保持载荷均衡。 钢丝绳均衡装置在其中起着非常重要的作用,其 主要形式有以下几种。 3 . 1 夹绳板形式 这是目前最常见、也是典型的俯仰缠绕布置 形式。系统由单根钢丝绳,在梯形架顶部中间由1 副钢丝绳夹绳板固定。钢丝绳首先从机器房俯仰 机构卷筒上绕绳出来,经过梯形架的多片滑轮组 (一字排开),再到前大梁的滑轮组(一字排开), 经过多次缠绕,通过梯形架中间的夹绳板再绕回 滑轮组,最后回到机器房俯仰机构卷筒的另一侧。 这种均衡装置结构合理,实用性好,换绳方便, 适用于双箱梁的岸桥。当一侧出现失效情况时, 夹绳板在钢丝绳力的作用下被牵引过去另一侧, 撞上缓冲器从而起到断绳保护的作用。同时,此 种形式换绳极其方便,由于保持单绳缠绕,当需 要换绳时,只需松开夹绳板上的夹紧螺栓便形成 了缠绕系统上的闭环。因此,这种形式目前应用 广泛。见图1、图2。 根据岸桥规格参数的不同,前伸距参数的不 同,将夹绳板的规格按钢丝绳的受力分为C P 1、 C P 2、C P 3等3种。见图3、表1。 1 .前大梁主滑轮组 2 .前大梁辅助滑轮 3 .梯形架滑轮组 4 .梯形架均衡滑轮 5 .夹绳板 6 .俯仰机构卷筒 图1 夹绳板缠绕总布置形式 1 .夹绳板 2 .缓冲器装置 3 .钢丝绳 4 .梯形架均衡滑轮 图2 夹绳板缠绕形式 图3 夹绳板形式 表1 夹绳板种类 钢丝绳力x / t 型号 A / m m B / m m C / m m D / m m E / m m x≤1 2 C P 1 4 1 5 1 0 5 1 6 0 9 0 8 -ø3 0 1 2 < x≤1 5 . 5 C P 2 5 2 0 1 0 5 1 6 0 9 0 1 0 -ø3 0 1 5 . 5 < x≤1 8 . 5 C P 3 5 2 0 1 0 5 1 6 0 9 0 1 0 -ø3 3 同时,夹绳板形式的均衡装置除了夹绳板装 置,还需有缓冲器装置、均衡滑轮。结构复杂程 度上,属于比较中性合理的范围,故目前应用范 围比较广。 —94— 《起重运输机械》 2 0 1 5(7) 3 . 2 平衡臂形式 第2种形式与第1种形式的主要区别在于取消 了梯形架中间处的夹绳板及缓冲器结构,通过在 海侧增加平衡臂连接的形式,左右2根俯仰钢丝 绳通过平衡臂连接。其主要特点是结构简单,细 节处理容易,但是换绳不便,同时平衡臂装置的 两侧索节需要现场制作,索节处比较容易出现钢 丝绳弯折或断丝现象。形式见图4、图5。 1 .前大梁主滑轮组 2 .前大梁辅助滑轮 3 .梯形架滑轮组 4 .平衡臂 5 .钢丝绳 6 .俯仰卷筒 图4 平衡臂缠绕形式 1 .钢丝绳 2 .索节 3 .平衡臂 图5 平衡臂装置 3 . 3 平衡滑轮形式 第3种形式,平衡滑轮形式主要的特点是采 用均衡滑轮与锁扣相结合的设计,优点是换绳极 其方便,只需松掉锁扣的绳夹。整个钢丝绳缠绕 也是一个闭环,采用机器房的换绳机构来进行换 绳操作。但是,此种形式也有着断绳保护不如第1 种形式可靠的缺点,由于锁扣夹在钢丝绳上,理 论上也存在钢丝绳断绳时没保护住的风险。同时 此种形式,由于中间均衡滑轮直径所限,梯形架 上滑轮组的开档不能做得较大,不适合双箱梁结 构形式的岸桥,比较适合在单箱梁结构上。形式 见图6、图7。 1 .钢丝绳 2 .滑轮 3 .平衡滑轮 4 .锁扣 图6 平衡滑轮形式(主视图) 1 .平衡滑轮 2 .锁扣 图7 平衡滑轮形式(俯视图) 4 结束语 综上所述,在岸桥的俯仰钢丝绳缠绕系统中, 各种均衡装置形式各有特点,通常情况下,在大梁 是双箱梁形式的岸桥中,夹绳板均衡装置的形式在 实际应用中比较多;在单箱梁形式的岸桥中,选择 均衡滑轮式的较多。总之,在选择布置岸桥缠绕形 式均衡装置时,一方面需要考虑起重机前伸距、起 重量;另一方面,需要从考虑码头布置、限高等多 方面因素,给出综合的最佳方案形式。文中所述各 种形式,在Z P M C起重机上广泛应用,效果良好。 —05— 《起重运输机械》 2 0 1 5(7)  参考文献 [1]成大先,王德夫,姬奎生,等.机械设计手册[M]. 北京:化学工业出版社,2 0 0 4 . [2]《起重机设计手册》编写组.起重机设计手册[M]. 北京:机械工业出版社,1 9 8 0 . [3]蒋国仁.岸边集装箱起重机[M].武汉:湖北科学技 术出版社,2 0 0 1 . 作者地址:上海市浦东新区东方路3 2 6 1号 邮 编:2 0 0 1 2 5 收稿日期:2 0 1 5 - 0 3 - 1 3 起重机设计中结构和机构使用级别关系的探讨 李 飞 邹小忠 江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院 常州 2 1 3 0 1 6 文章编号:1 0 0 1 - 0 7 8 5(2 0 1 5)0 7 - 0 0 5 1 - 0 3 目前,检验机构在定检中,发现自T S G Q 0 0 0 2—2 0 0 8桥式起重机安全技术监察规程(以 下简称桥规)颁布以后生产的吊运熔融金属电动 单梁起重机,在2个定检周期以后,某些主梁结 构存在主梁下挠和水平刚度不够、甚至工字钢下 翼缘磨损等问题。对于吊运熔融金属电动单梁起 重机的设计、制作、检验主要依据J B / T 1 3 0 6— 2 0 0 8《电动单梁起重机》和G B / T 3 8 1 1—2 0 0 8 《起重机设计规范》执行。同时,因使用环境及工 况为高温吊熔融金属,除满足产品技术标准外, 必须满足桥规中第二章的一般要求。下面对其中 一台主梁下挠的吊运熔融金属的电动单梁钢结构 进行分析。 1 直接原因分析 1 . 1 参数和状况 根据起重机主梁的状况,首先查找使用过程 是否存在超载和违规作业,和用户单位操作人员 交流,起重机并不存在超载及其他违规操作。根 据起重机出厂技术文件资料和现场测绘,此台起 重机型号为L D Y 1 2 . 5 - 2 2 . 5 A 6,额定起重量为 1 2 5 0 0 k g,葫芦自重约1 8 0 0 k g,跨度为2 2 . 5 m, 起升速度为4 . 5 m / m i n,起升高度为6 m,大车运 行速度为2 0 m / m i n,工作级别A 6,主受力件材质 为Q 2 3 5 B。 1 . 2 主梁疲劳强度校核 主梁截面尺寸如图1所示。 图1 主梁截面尺寸 P = G 葫芦 + Q = 1 8 0 0 + 1 2 5 0 0 = 1 4 3 0 0 k g h y = 5 8 2 m m 自重振动系数ø 1 = 1 . 1 起升动载系数 ø 2 = 1 . 1 5 + 0 . 5 1 × 4 . 5 6 0 = 1 . 1 8 8 2 I x = 4 . 4 8 5 × 1 0 9 m m 4 I y = 5 . 8 6 5 × 1 0 8 m m 4 大车运行时冲击系数 ø 4 = 1 . 1 + 0 . 0 5 8 V 大槡 h = 1 . 1 2 主梁自重3 5 8 0 k g 均布载荷q = 2 . 1 N / m m 考虑动载系数,主梁上集中载荷 —15—
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