沈小燕
江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院江苏南通 226000
摘要：提升机构是桥门式起重机设计和选择中关键部分，需要根据设计参数和总体设计要求进行起升高度设置，合理选择和确定起重驱动装置传动装置，并确定合理钢丝绳滑轮组卷绕系统。本文以A厂装卸现场为例，通过分析桥门式起重机大起升机构性能影响，并提出桥门式起重机大起升高度解决方式。
关键词：桥门式起重机；大起升高度；解决方法
当前我国生产过程中使用桥门式起重机有严格高度限制，然而在实际应用过程中需要根据实际施工情况，对桥门式起重机高度进行多次提升。为满足当前操作需要，桥门式起重机需要相应调整高度，以使其起重能力得以完善。基于此，本文重点介绍桥门式起重机大起升高度解决方案。
1现状
当桥门式起重机在高提升高度下使用时，钢丝绳缠绕系统极易出现问题，提升机构传统布置不能满足起重要求。以A厂装卸现场为例，当升程过大时绳索进出滑轮和滚筒，绳索与绳索凹槽之间偏转角增加，加速绳索磨损，从而损坏绳索滑轮或绳索凹槽，甚至使电缆跳出凹槽。桥门式起重机增加举升高度将增加滚筒上钢丝绳匝数，当钢丝绳多层缠绕时，造成钢缆磨损。在吊具提升过程中释放钢丝绳扭力会导致钢丝绳自身扭曲、打结和松动，从而引起吊点不同步问题。由于起重机械不能满足高起重高度工作要求，因此有必要进行设计和研究以满足起重高度要求，并避免钢丝绳缠绕问题。在A厂装卸现场，大多数起重设备举升高度由操作员或指挥员地面上确定。同时起重设备极限和预定位调节通常由于阀芯同轴机械极限进行设置与控制，存在一定局限性，同时，极限位置和设置不准确极易造成起重机器损坏[1]。
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图 1 A工厂桥门式起重机装卸现场
2常用大起升高度解决方案
2.1增加卷筒直径或卷筒长度
桥门式起重机是现代高精度大型机械，克服起重机高扬程最简单方法是增加起重机内滚筒长度。滚筒是起重机工作关键组件，增加线轴长度可解决起重机高升力问题。在特定加长操作中，工作人员需要重视安全问题。桥门式起重机机身内部结构精密，任何组件转换都需要同时更新和修改其他组件，以确保不损坏机器整体功能。在工作过程中需要始终遵循合理原则，卷轴长度必须在可行范围内，使起重机发挥最大效率。同时该方案存在一定不足，该解决方案仅增加线轴直径或长度，会导致起重机尺寸过大。随意增加线轴长度会增加钢丝绳偏转角。起重机卷筒进出滑轮电缆偏转角不应大于5，进出卷线器电缆偏转角不应大于3.5，过度挠曲会导致电缆槽损坏和跳槽问题。通常，此方案适用于提升高度少量增加情况[2]。
2.2减小滑轮组倍率
以A厂装卸现场为例，根据桥门式起重机类型和使用条件，可对卷盘直径、转数或皮带轮比率进行适当测量，以达到实现高起升高度目的。最简单直接方法是增加卷筒长度，但是必须相应增大框架，并且必须相应延长端梁、桥架和下部起重机梁。除增加线轴长度之外，还可采取措施来增加线轴直径并减小滑轮组比率。这样可防止卷轴过长，并减少卷轴上电缆匝数和滑轮上匝数。在设计桥门式起重机时，应考虑线轴长度、线轴直径和皮带轮阻滞比例，达到最大提升行程、延长绳索使用周期目的。该方案简单可行，但减少钢丝绳上升将会增加钢丝绳工作拉力并提高举升速度，工作张力增加导致钢丝绳直径增加，钢丝绳直径变化致使鼓轮和滑轮直径相应增加。适当减少滑轮组上升可减少钢丝绳在滚筒上缠绕量，提升机构不需要增加轮廓尺寸，该解决方案可应用于空间尺寸有限场所[3]。
2.3普通双层卷绕
以A厂装卸现场为例，桥门式起重机加大起升高度可通过普通双重卷绕方式达到目的。钢缆固定在滚筒中部，缆线从中部缠绕到两侧。因为卷线器末端设有固定环和金属绳攀爬绳导向装置，当钢丝绳缠绕到卷筒末端时，钢丝绳偏转力水平分量指向卷筒中心。由于滚筒导向环阻塞，钢丝绳在第二层中朝滚筒中心缠绕。该升降机构结构简单，钢丝绳滚筒钢丝绳槽偏转角不能大于3。否则第二层电缆极易混乱，并在滚筒内部堆积。当滚筒长度相同时，双层绕组比单层绕组功能强大，可使起重机高度至少增加两倍。为调整钢丝，可将钢丝固定部分设置在卷轴中央槽位置。这样不仅可提高起重机高度，而且可以提高其稳定性和安全系数。通常在设计时只会在线圈长度和直径受到某些限制情况下才选择使用双线圈模式，双层缠绕法增加起重机高度需要根据实际情况进行具体操作。该方法可保证起重机吊装有效性和可行性。以A工厂日常工业生产中使用桥门式起重机高度变化为例，在某些特殊工作场所进行操作，则应根据不同地形确定起重机高度。在提高高度时，应注意机器型号基本条件和操作条件，并对直径、匝数和皮带轮增加进行相应测量，在增加起重机高度同时保证安全性。当起重重量相同时，采用双滚筒起重方式，一组皮带轮分为两个平行皮带轮，两组轮滑组成电缆，在相同数量情况下，滑轮组比率可减半，因此卷轴长度不变，但高度加倍，提升起重机拉举。在选择桥门式起重机时必须根据当前情况灵活计算选择，结合机器选择最佳提升方法[4]。
2.4桁架式人字型支腿
桥门式起重机在工作地面上方的举升高度取决于起重机举升小车本身高度，这意味着起重机支腿高度需要符合作业要求。桥门式起重机在桥梁建设项目高空作业中取得良好效果。支腿支撑起重机钢框架和起重物体重量，并且满足稳定性要求。起重机支腿呈细棒状，在压力下突然弯曲，或者框架部分弯曲，会在静态确定结构中导致几何不稳定，因此设计和计算必须满足强度要求。为降低风阻和倾覆力矩，有必要满足机械支腿对刚度，强度和稳定性要求。在一定条件下，桥门式起重机支腿采用刚性和柔性格构式人字形支腿，圆形管状主轮廓为最佳选择。桁架可极大减轻起重机框架重量，并降低风阻。人字形稳定器结构机器可提高稳定性，并避免在稳定器底部提供大体积支撑，加大阻力。
3结语
综上所述，本文以A工厂为例，对桥门式起重机高度提升问题进行分析，并提出多种解决方案。期望在未来发展中，通过科技人员不断探索与研究，可出现更多起重机高度提升解决方案。
参考文献
[1]严芃芃. 大起升高度钢丝绳悬垂与扭转机理研究[D].武汉理工大学,2017.
[2]胡江林,胡全英.桥式起重机高精度起升高度显控系统的设计[J].宁波职业技术学院学报,2019,23(01):102-104+108.
[3]刘媛.桥门式起重机大起升高度解决方法研究[J].中国设备工程,2020(02):153-154.
[4]王金刚,侯永强.竖井用超大起升高度起重机设计[J].起重运输机械,2020(11):38-42.