架橋機卷揚機設計、使用與再利用

王秀杰

摘 要：高速鐵路技術的飛速發展，架橋機得到了廣泛應用，卷揚機作為架橋機的主要起升部件，在整個設備的運行起著關鍵的作用，其設計、使用需要特別注意，并且其作為一個大型部件，成本較高，會在另外一個的項目中再次使用，因其在整機中的重要性，再次利用前的檢查和修復工作就顯得尤其重要。

關鍵詞：架橋機；卷揚機；設計；使用；再利用

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0057-01

隨著社會的進步，隨著高速鐵路的飛速發展，高鐵架橋設備在國家的這項基礎建設中得到了廣泛的應用。越來越多的架橋機設備在高鐵建設過程中得到應用。架橋機在高鐵橋梁架設中起著重要作用，而卷揚機通過鋼絲繩在卷筒上的纏繞來實現重物的起升與降落，是架橋機用于起升的主要部件，更是整機的關鍵部件。

1 架橋機卷揚機主要結構形式

我司高鐵架設設備上所用卷揚機主要有兩種結構形式：一種為電機驅動，另一種為馬達驅動。電機驅動的卷揚機主要組成有：機座、卷筒、電機、減速機、高速端制動器、低速端制動器、超速開關和高度限位等。馬達驅動的卷揚機主要組成有：機座、卷筒、馬達、行星減速機、泵站、制動器、超速開關和高度限位等。馬達驅動的卷揚機結構緊湊，有利于整機布置，但其成本相對電機驅動的卷揚機較高。

2 卷揚機方案設計主要注意事項

卷揚機作為架橋機的主要起升部件，有許多專業的廠家在進行設計和生產，主機廠從卷揚機廠家直接定購，更能保證產品的性能和質量，但是在方案提出時需要重點考慮以下幾個方面：

（1）額定起重量：在確定額定起重量時除了要考慮起升重物的總重量外，還要考慮吊具和捆綁物本身的自重，將其相加計算設備的額定起重量；（2）鋼絲繩選擇：架橋機作為特種設備，鋼絲繩的安全系數不得小于5倍，通常5-6倍。鋼絲繩選用時需考慮結構形式，根據環境和額定起重量參考專業鋼絲繩廠家樣本選出合適結構和直徑的鋼絲繩；（3）鋼絲繩允許偏斜角：鋼絲繩允許偏斜角，通常又叫做入繩角，需要根據卷揚機在架橋機上的位置進行綜合考慮，根據GB/T 3811-2008 《起重機設計規范》6.3.3.3的規定，鋼絲繩繞進或繞出卷筒時，鋼絲繩中心線偏離螺旋槽中心線兩側的角度不應該大于3.5°；對于光卷筒無繩槽多層纏繞卷筒，當未采用排繩器時鋼絲繩中心線與卷筒軸垂直平面的偏離角度不應大于1.7°。對于架橋機卷揚機常采用螺旋繩槽，根據經驗，尤其采用多層纏繞時，當允許偏斜角小于2°時，出現亂繩的幾率較低；（4）卷筒直徑和長度：卷筒直徑D根據《起重機設計規范》為：D=h·d（h為卷筒直徑與鋼絲繩直徑比值，可根據起重機設計規范表45進行選取），卷筒直徑在實際選取時，除滿足上述要求外，要根據架橋機的整體布置情況、入繩角和容繩量確定直徑和長度；（5）排繩器的選擇：架橋機常用的螺旋卷筒，在實際使用中發現，鋼絲繩在卷筒上纏繞超過4層時，非常容易出現亂繩現象，此時就需要使用排繩器進行強制排繩，如整機由于空間有限，結構設計時不允許使用排繩器，應選用LIBUS卷筒避免出現亂繩現象；（6）電機功率選擇：卷揚機電機功率影響卷揚機的起升速度，需根據客戶要求和設備使用特點確定起升速度，再根據起升速度要求計算選出恰當的電機功率；（7）減速機的選擇：減速機在卷揚機上主要起著降速增扭的作用，減速機選擇時需要考慮額定起重量、起升速度、卷筒直徑和卷揚機的外形尺寸來綜合考慮減速機型號選取。

在卷揚機方案設計時，除主要考慮上述注意事項，還應考慮與架橋機結構相匹配，確定合適的機架尺寸，確保卷揚機在設備上安裝時與其他零部件不干涉。

3 卷揚機使用與維護

卷揚機作為架橋機的主要起升設備，是一套起升系統，系統在使用時就需要按照使用說明書要求進行安裝、檢查、使用、維護和保養，主要應注意以下幾方面工作：

（1）卷揚機安裝：卷揚機安裝應該由專業人員進行，應置于架橋機主梁上水平位置，并用螺栓與主梁進行可靠連接，螺栓等級必須按照設計要求使用，并且卷揚機與主梁連接螺栓等級不小于8.8級；（2）使用前檢查：在卷揚機使用前，應檢查外觀是否有異常，螺栓是否有松動；減速機齒輪油油位是否正常；制動泵站液壓油油位是否正常；各需潤滑部位是否已經加注潤滑油或潤滑脂；電機和制動器電源線、各種開關與電氣系統是否進行可靠連接；卷揚機是否進行接地連接；（3）鋼絲繩固定與安裝：架橋機卷揚機鋼絲繩在卷筒上的固定方式一般采用壓板，鋼絲繩應正確放置在壓板繩槽內并將夾緊螺栓安裝牢固，并且注意螺栓頭部安裝方向，避免鋼絲繩在纏繞時與其干涉。為保證安全，鋼絲繩在卷筒上纏繞要至少留有三圈安全圈；（4）空載運行：在檢查卷揚機外觀無問題后，先空載運行，正、反轉運行時間均不少于15分鐘，檢查各零部件運轉是否正常，重點檢查齒輪的嚙合情況、制動裝置是否正常、各緊固件是否牢固、是否存在漏油現象；（5）重載運行：卷揚機在重載運行前一定要確認起吊重物的重量是否在額定載荷的范圍內，在范圍內方可進行吊裝，超出額定起重量范圍不能起吊，卷揚機更不能用于運送人員。首次重載應特別留意觀察是否有異常情況發生；（6）維護與保養：卷揚機應由專業人員進行日常檢查和保養，按照使用說明中的潤滑表，對潤滑點位按規定時間周期進行潤滑和更換油脂，在使用頻繁時，增加檢查的頻次。新設備在開始使用半個月時，應清洗機器內部，更換全部潤滑油。在檢查和維修時，除必須開機檢查的項目外，應卸載、斷電，應注意人員安全。必須開機才能檢查的項目，應由兩個人進行，注意卷揚機運行狀況，當有危險情況發生時，馬上停止卷揚機的運轉，保證人員安全第一位。

4 卷揚機再利用

架橋機作為大型的機械設備，成本較高，當某一項目完工后經常會存放一段時間后轉場或改造后應用到另一相似項目上。由于兩個項目時間間隔的不確定性，架橋機可能存放若干年不進行使用，當再次使用時，就需要對整機進行維護、修理，以保證設備正常的使用狀態。卷揚機作為架橋機主要的起升部件且涉及架橋機安全性，在再次利用時前期的檢查、維修工作就顯得尤為重要。下面介紹一下卷揚機在再利用時需要做的主要工作：

（1）外觀檢查：檢查卷揚機外觀是否完好，整機進行去污，清理；（2）整機拆解：將卷揚機進行拆解，檢查卷揚機零部件及其接口，確認零部件是否有損壞；（3）機架處理：將整機機架進行打磨、噴砂、去氧化層；（4）機械零部件檢查：檢查減速機零部件是否有損壞，如有損壞需進行更換；電機進行通電檢查，確認是否可以正常工作；如有外嚙合齒輪，檢查大、小齒輪磨損情況，如磨損嚴重需進行更換。零部件檢查時需特別注意要檢查制動器，卷揚機長時間不用，剎車片可能會吸附在制動輪上，開機時會產生很大的阻力，直接啟動將導致卷揚機機構損壞，所以需要特別注意檢查制動器及其狀態，當剎車片磨損嚴重時也應進行更換；（5）電氣零部件檢查：為保證安全，多數卷揚機上都配置高度限位、超速開關、編碼器等電氣原件，電氣原件在久放后功能得不到保證，需要進行更換；（6）更換齒輪油和液壓油：由于存放時間較長，減速機中齒輪油和泵站中液壓油已經變質，性能不能保證，必須要進行更換；（7）零部件更換及重新裝配：將上述步驟中損壞的零部件及連接螺栓更換，將卷揚機重新裝配；（8）試車：卷揚機在重新裝配完成后，需要進行1.25倍額定載荷靜載試驗，試驗時運行一切正常，且噪音滿足國家標準要求；（9）表面噴涂：將卷揚機鋼結構外表面進行噴漆處理，延長鋼結構使用壽命，防止鋼結構腐蝕。

為了保證卷揚機的使用安全，舊卷揚機必須完成上述步驟的工作之后才能進行使用。如為節省成本減少部分步驟，可能會導致設備的運轉不良及產生安全事故。

5 結語

綜合上文所述，架橋機卷揚機，在設計時考慮盡可能全面，在使用時按照要求進行使用、維護和保養，在再利用時應進行詳細的檢查和合適的處置，保證卷揚機的正常使用，保證架橋機整機的正常運轉。

參考文獻

[1]《起重機設計規范》GB/T 3811-2008.