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关于起重机械缓冲器和端部止挡设计计算案例

发表时间：2020/9/9 来源：《科学与技术》2020年28卷9期作者：刘俊林镜双

[导读] 缓冲装置（以下简称缓冲器）和端部止挡（以下简称止挡）是起重机械的必

        缓冲装置（以下简称缓冲器）和端部止挡（以下简称止挡）是起重机械的必不可少的安全保护和防护装置，缓冲器可以减少剧烈碰撞对起重机械金属结构、机构设备或电气元件造成其他不良影响，同时增加提高操作人员的舒适感及承受能力；止挡装置可机械限制起重机械运行行程。检验规范和国家标准在轨道上运行的起重机的运行机构、起重小车的运行机构及起重机的变幅机构等均应装设缓冲器或缓沖装置。缓冲器或缓冲装置可以安装在起重机上或轨道端部止挡装置上。轨道端部止挡装置应牢固可靠，防止起重机脱轨。有螺杆和齿条等的变幅驱动机构，还应在变幅齿条和变幅螺杆的末端装设端部止挡防脱装置，以防止臂架在低位置发生坠落。
        1存在问题
        正常工作状态下轨道式起重机大车运行机构将要到达轨道行程终点时,经过行程限位开关断开运行机构的动力。起重机在制动状态下由于惯性作用继续向前滑行，经一段制动距离后止停，一般在止停之前起重机械、大车缓冲器与大车止档之间会以小于额定运行速度碰撞, 缓冲器吸收碰撞动能, 起重机械平稳停止。
        在实际使用过程中，缓冲器型号规格选取（较小）与起重机械整机不相匹配，起重机械端部止挡连接强度设计过低，当起重机械行程限位开关损坏，起重机械以额定运行速度碰撞止挡时，将导致缓冲碰撞力过大，止挡被撞坏，起重机械冲出轨道。故应在计算缓冲碰撞力，选取缓冲器时应考虑止挡装置的结构设计与连接强度计算，特别是碰撞速度的选取要区分对待。
        2设计方法与设计流程
        2.1缓冲器
        缓冲器应按碰撞动能及最大碰撞力，并考虑缓冲行程来选用，允许的最大减速度为4m/s2。宜采用聚氨缓冲器或JB/T 7017、JB/T 8110.1、JB/T 8110.2中规定的缓冲器[1]。
        最大碰撞力是碰撞载荷，属于起重机械特殊载荷之一。为提高起重机械碰撞安全冗余度，一般简化为缓冲器吸收全部的碰撞动能。选择起重机械缓冲器应根据使用场合、冲击载荷的类型及特点，客户要求最优选取。其一般过程为求出缓冲容量，确定缓冲行程，得出缓冲力。
        2.1.1缓冲器的缓冲容量
        假定起重机械运行机构速度代替碰撞速度，使起重机械运行动能稍微放大；忽略运行阻力和车轮踏面的制动力所消耗的动能，使缓冲器全部吸收起重机械运行动能。