新型塔式起重機(jī)起升鋼絲繩托繩裝置

賈林昕

(四川建設(shè)機(jī)械（集團(tuán)）股份有限公司，四川 成都 610081)

新型塔式起重機(jī)起升鋼絲繩托繩裝置

賈林昕

(四川建設(shè)機(jī)械（集團(tuán)）股份有限公司，四川 成都 610081)

介紹一種新型繩托裝置，能在塔式起重機(jī)空載時(shí)的任何時(shí)刻，從起升鋼絲繩下垂撓度最大的兩個(gè)位置將其托起，達(dá)到良好而又穩(wěn)定的托繩效果，并且該托繩裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，特別適用于大型塔時(shí)起重機(jī)，提升其施工效率及安全性能，降低施工成本，具備較高的實(shí)用價(jià)值。

塔式起重機(jī)；起升鋼絲繩；撓度；起重小車(chē)；托繩裝置

隨著高層建筑及大型工程的不斷增多，對(duì)大型塔式起重機(jī)的需求也相應(yīng)增加。目前，一些大型塔式起重機(jī)的起重臂長(zhǎng)度已經(jīng)達(dá)到80m，并且，最大起重量也在不斷增大，起升鋼絲繩的直徑也隨之加粗。這樣，必然會(huì)產(chǎn)生起升鋼絲繩在塔式起重機(jī)空載時(shí)下垂撓度過(guò)大的問(wèn)題。如圖1所示，相對(duì)于起重臂長(zhǎng)為80m的塔式起重機(jī)，起升鋼絲繩的最大下垂撓度H可能會(huì)達(dá)到10m以上。這種情況下，不但會(huì)給建筑施工帶來(lái)危險(xiǎn)；還會(huì)增加起吊時(shí)收放繩的時(shí)間，降低塔式起重機(jī)施工效率。

圖1 起升鋼絲繩下垂撓度示意圖

大型工程中，往往都是多臺(tái)大型塔式起重機(jī)與其它施工機(jī)械同時(shí)工作，彼此之間工作幅度交錯(cuò)重疊。為了避免各塔式起重機(jī)之間及與其他施工機(jī)械或建筑物之間產(chǎn)生干涉問(wèn)題，采用的傳統(tǒng)方法就是增加塔式起重機(jī)塔身高度，這無(wú)疑會(huì)增加施工成本，同時(shí)，也會(huì)加大塔式起重機(jī)運(yùn)作的風(fēng)險(xiǎn)；如果，采用增加吊鉤重量的方法來(lái)減小起升鋼絲繩下垂撓度，在其它配置不變的情況下，又勢(shì)必會(huì)減小塔式起重機(jī)的最大起重量。本文介紹一種新型塔式起重機(jī)起升鋼絲繩托繩裝置，可有效解決塔式起重機(jī)空載時(shí)起升鋼絲繩下垂撓度過(guò)大的問(wèn)題。

1 設(shè)計(jì)原理

托繩裝置主要由：托車(chē)牽引短繩、托車(chē)牽引長(zhǎng)繩、托車(chē)牽引滑輪、托繩后車(chē)和托繩前車(chē)組成。如圖2所示，托繩后車(chē)位于起重臂根部與起重小車(chē)之間的中間位置；托繩前車(chē)都位于起重臂端部與起重小車(chē)之間的中間位置；起升鋼絲繩穿過(guò)托繩后車(chē)，繞過(guò)起重小車(chē)及吊鉤，然后穿過(guò)托繩前車(chē)與起重臂端部相連；小車(chē)變幅短繩及小車(chē)變幅長(zhǎng)繩由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒大徑兩端牽出，分別繞過(guò)前后小車(chē)變幅滑輪與起重小車(chē)相連；托車(chē)牽引短繩及托車(chē)牽引長(zhǎng)繩由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒小徑兩端牽出，分別繞過(guò)前后托車(chē)牽引滑輪與托繩后車(chē)相連；托繩前車(chē)固定于托車(chē)牽引長(zhǎng)繩上某一特定位置。

圖2 雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

起重小車(chē)與托繩后車(chē)及托繩前車(chē)由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)同時(shí)驅(qū)動(dòng)在起重臂上左右滑動(dòng)。如圖3所示，雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒轉(zhuǎn)速為n,卷筒大直徑為DB,卷筒小直徑為DS。

設(shè)計(jì)上定義，小車(chē)變幅短繩及小車(chē)變幅長(zhǎng)繩的直徑為DX；托車(chē)牽引短繩及托車(chē)牽引長(zhǎng)繩的直徑為DT。

那么，起重小車(chē)變幅速度

托繩后車(chē)及托繩前車(chē)牽引速度

由(1)、(2)、(3)可以看出

因此，只要安裝時(shí)保證托繩后車(chē)位于起重臂根部與起重小車(chē)之間的中間位置；托繩前車(chē)都位于起重臂端部與起重小車(chē)之間的中間位置。那么，在塔式起重機(jī)空載時(shí)的任何時(shí)刻，托繩后車(chē)都能位于起重臂根部與起重小車(chē)之間的中間位置將起升鋼絲繩的后段部分托起，托繩前車(chē)都能位于起重臂端部與起重小車(chē)之間的中間位置將起升鋼絲繩的前段部分托起。即從起升鋼絲繩下垂撓度最大的兩個(gè)位置將其托起，達(dá)到良好而又穩(wěn)定的托繩效果。

圖3 設(shè)計(jì)原理示意圖

2 部件結(jié)構(gòu)

2.1 托繩后車(chē)結(jié)構(gòu)

托繩后車(chē)如圖4所示，采用三角框架式結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單輕巧，承載穩(wěn)定；配置滾輪及導(dǎo)輪各4組，可保證運(yùn)行時(shí)車(chē)身穩(wěn)定；在左邊安裝2組彈性擋塊，起到保護(hù)車(chē)身及牽引鋼絲繩的作用；托繩滑輪直接承載起升鋼絲繩，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，與起升鋼絲繩之間屬于靜摩擦力接觸方式。綁繩銷(xiāo)軸起到將托車(chē)牽引短繩一端綁定的作用。托車(chē)緊繩輪將托車(chē)牽引長(zhǎng)繩一端多余的繩長(zhǎng)卷起，使托車(chē)牽引長(zhǎng)繩及托車(chē)牽引短繩都能處于繃緊狀態(tài)。

圖4 托繩后車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 托繩前車(chē)結(jié)構(gòu)

托繩前車(chē)如圖5所示，結(jié)構(gòu)與托繩后車(chē)大致相同，彈性擋塊安裝在車(chē)架的右邊；傳動(dòng)繩夾用于鎖緊在托車(chē)牽引長(zhǎng)繩上，通過(guò)左右擋位的方式將托繩前車(chē)固定于托車(chē)牽引長(zhǎng)繩上某一特定位置；托車(chē)導(dǎo)繩輪對(duì)托車(chē)牽引長(zhǎng)繩起到限位和保護(hù)的作用。

3 安裝方法及技術(shù)要求

3.1 安裝方法

1）將雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)、小車(chē)變幅滑輪及托車(chē)牽引滑輪安裝到指定位置，使小車(chē)變幅滑輪及托車(chē)牽引滑輪分別位于起重臂寬度方向的左右兩邊，保證兩者不會(huì)干涉。

2）將托繩后車(chē)、起重小車(chē)、托繩前車(chē)按正確的方向依次從起重臂端部導(dǎo)入，要保證都能夠在起重臂上輕松滑動(dòng)。

圖5 托繩前車(chē)結(jié)構(gòu)示意圖

3）將托繩后車(chē)滑動(dòng)到起重臂根部，使其彈性擋塊與起重臂根部限位擋塊接觸。然后，將托車(chē)牽引短繩由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒小徑位置一端牽出，繞過(guò)后面的托車(chē)牽引滑輪，綁定于托繩后車(chē)的綁繩銷(xiāo)軸上。其次，將托車(chē)牽引長(zhǎng)繩由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒小徑位置另一端牽出，繞過(guò)前面的托車(chē)牽引滑輪，從托繩前車(chē)的2個(gè)托車(chē)導(dǎo)繩輪封閉的繩槽空間及起重小車(chē)的上空穿過(guò)，纏繞于托繩后車(chē)的托車(chē)緊繩輪上，并調(diào)節(jié)托車(chē)緊繩輪將托車(chē)牽引長(zhǎng)繩及托車(chē)牽引短繩都繃緊。

4）將起重小車(chē)滑動(dòng)到起重臂根部，使其彈性擋塊與托繩后車(chē)車(chē)架接觸。然后，將小車(chē)變幅短繩由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒大徑位置一端牽出，繞過(guò)后面的小車(chē)變幅滑輪，從托繩后車(chē)上空穿過(guò)，綁定于起重小車(chē)的綁繩銷(xiāo)軸上。其次，將小車(chē)變幅長(zhǎng)繩由雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的卷筒大徑位置另一端牽出，繞過(guò)前面的小車(chē)變幅滑輪，從托繩前車(chē)上空穿過(guò)，纏繞于起重小車(chē)的小車(chē)緊繩輪上，并調(diào)節(jié)小車(chē)緊繩輪將小車(chē)變幅長(zhǎng)繩及小車(chē)變幅短繩繃緊。

5）將托繩前車(chē)滑動(dòng)到起重臂端部，使其彈性擋塊與起重臂端部限位擋塊接觸。然后開(kāi)動(dòng)雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)將起重小車(chē)移動(dòng)到起重臂端部，使其彈性擋塊與托繩前車(chē)車(chē)架接觸。將托繩前車(chē)的2個(gè)傳動(dòng)繩夾鎖緊于與托車(chē)牽引長(zhǎng)繩之上，采用左右擋位的方式將托繩前車(chē)固定于托車(chē)牽引長(zhǎng)繩之上。

6）將起升鋼絲繩穿過(guò)托繩后車(chē)上空；然后繞過(guò)起重小車(chē)及吊鉤，再穿過(guò)托繩前車(chē)上空，最后與起重臂端部相連。

3.2 技術(shù)要求

安裝完成后，小車(chē)變幅短繩及小車(chē)變幅長(zhǎng)繩與托車(chē)牽引短繩及托車(chē)牽引長(zhǎng)繩分別位于起重臂寬度方向的左右兩邊，并且都處于繃緊狀態(tài)，起升鋼絲繩位于起重臂寬度方向的中間位置。當(dāng)塔式起重機(jī)空載時(shí)，起升鋼絲繩由托繩后車(chē)及托繩前車(chē)的托繩滑輪托住；塔式起重機(jī)起重時(shí)，起升鋼絲繩與托繩滑輪分離，能有效減小彼此之間的摩擦損耗。這種安裝方法可以保證起重小車(chē)在正常運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)與托繩后車(chē)及托繩前車(chē)碰撞，對(duì)小車(chē)變幅短繩、小車(chē)變幅長(zhǎng)繩、托車(chē)牽引短繩及托車(chē)牽引長(zhǎng)繩都能起到良好的保護(hù)作用，從而保證托繩裝置擁有良好而又穩(wěn)定的托繩能力。

4 結(jié) 語(yǔ)

本新型托繩裝置的核心技術(shù)是依靠雙徑卷筒變幅機(jī)構(gòu)的同轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)作用，促使起重小車(chē)變幅速度是托繩小車(chē)牽引速度的2倍。實(shí)現(xiàn)在塔式起重機(jī)空載時(shí)的任何時(shí)刻，托繩小車(chē)從起升鋼絲繩下垂撓度最大的兩個(gè)位置將其托起的目的，達(dá)到良好而又穩(wěn)定的托繩效果。該托繩裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便，特別適用于大型塔式起重機(jī)，提升其施工效率及安全性能，降低施工成本，具備較高的實(shí)用價(jià)值。

[1] GB/T 3811-2008，起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 郭 平．塔機(jī)起升鋼絲繩托繩裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].建筑機(jī)械化，2007，(12)：106-107.

（編輯 賈澤輝）

New type supporting device for hoisting wire rope of tower crane

JIA Lin-xin

TH212；TH213.3

B

1001-1366(2015)11-0035-03

2015-08-30