試述某種通用吊梁可調吊點的設計

張冬

摘 要：在減輕重量的前提下，實現吊梁的上吊點準無極可調（可用吊點最小間距為6.28MM）的機構。

關鍵詞：吊梁;減重;上吊點無極可調機構;最小間距6.28

一、緒論

當前航天系統（經調研知道）也包括航空系統慣常使用的起吊工具（簡稱吊梁）還都是截面為矩形（或工字形）的梁式結構，吊環直接掛在梁體上，考慮到梁體強度、剛度要求，矩形梁不能太小，結果吊梁既長又顯得笨重，包裝、運輸也都很不方便。隨著產品越來越長，重量越來越大，起吊點間距也越來越大，如果再用矩形梁起吊，勢必造成吊梁的結構加大，重量超重，包裝、運輸更加不便（吊梁可能有好幾百公斤重），如何解決這些問題或對這些不足有所改進呢？這是吊梁設計人員常常想要考慮和研究的問題。

二、工字梁吊梁的設計

（1）工字梁本身的抗彎強度（相同質量）就比矩形梁強，同時還可采用B345B型鋼加工，強度又提升了不少，所以采用該思路設計吊梁，可以很大程度上緩解普通吊梁重量太大的問題。采用工字鋼后，吊點調節怎么實現呢？經過反復思考論證，確定用齒條嚙合來實現吊點的確定。先設計接頭，如圖1所示，然后考慮到吊環和齒條的安裝設計了如圖2的機構：

其中齒條布置在工字鋼上表面，用沉頭螺釘固定，與之嚙合的齒塊安裝在滑塊定位組件上，見圖3。滑塊定位組件則安裝在接頭中間，如圖2，推動把手，齒塊向右移動與工字梁上的齒條脫離嚙合，并壓縮右側的彈簧，這時接頭便可在工字梁上移動，從而達到調節起吊點的作用。調整到位后，松開把手，齒塊在彈簧的作用下向左滑動，進入齒條，實現與齒條的嚙合，確定起吊點。

1.滑塊定位組件 2.彈簧 3.上接頭 4.銷軸 5.吊環 6.滾輪

1.把手 2.齒塊 3.銷 4.墊圈 5.開口銷

（2）這里值得一提的是，上接頭內還設計了軸承滾輪的機構，前后左右共4個滾輪，當齒塊脫離齒條時，上接頭下沉，4個軸承滾輪便落在工字梁上支撐上接頭，推動上接頭，伴隨著滾輪的滾動，上接頭便可在工字梁上輕松的滑過，方便調節上接頭內的齒塊和工字梁上的齒條的嚙合位置，實現上接頭起吊吊點的調節。

（3）齒條采用模數為4的梯形齒，節距為6.28mm，這樣起吊點和產品的重心位置理論上的差距可縮短到3.14mm。原來的矩管梁體采用密集孔的形式作為起吊點起吊產品，受止動銷直徑的限制，密集孔相鄰孔距一般取20mm左右，起吊點和產品的重心位置理論上的差距只能達到10mm。故采用齒條嚙合的吊梁可調節性能得到很大的提升。

（4）齒塊齒條嚙合確定吊梁起吊點的設計確定后，吊梁的結構設計也就有了初步的方案，見圖4。該方案的吊點部分包括吊環、上接頭及上接頭內的滑動調節機構，中間的梁體采用工字鋼，其上固定有齒條用來定位上接頭內的齒塊（包括在滑動調節機構內），其它機構不在本文的介紹范圍之內。

三、總結

由上述分析可知，工字梁結構不僅重量輕，可調節性能還得到優化，可保證產品基本水平起吊，增加了起吊的穩定性和安全性。同時從操作上分析，齒塊齒條嚙合操作簡單便利，按下把手就可推動接頭在梁體上滑動，到位后松開把手就可實現嚙合，確定吊點位置。和矩管梁體用快卸止動銷插入密集孔的調節方式更方便快捷。

經過實踐，該吊梁起吊平穩，操作便捷，證明該吊梁設計合理，有廣闊的推廣和發展空間。

參考文獻：

[1]GB/T706-2008《熱軋型鋼》工字鋼規格標準.

[2]GB/T3094-2000《矩形方管規格標準》.

[3]GB/T1591-2008《Q345B材料標準》（工字鋼）.