一种超大型起重设备的多滑轮组组合式吊钩.pdf

34工程机械与维修TECHNOLOGY&MAINTENANCE技术维修0 引言近年来，为满足国内石油、石化、核电、海洋工程、风电、钢铁等大型工程项目的吊装需求，起重机逐渐向超大型方向发展。超大型起重设备具有起重量与起重力矩大、接地比压小的优势，常被用在起重量较大的场合。起重机起重性能不断提高，必然会引起所选用的起升机构数量不断增多，钢丝绳直径不断增大，从而导致滑轮的尺寸增大。在此状况下，吊钩如依旧选用一字排开式滑轮组布置方式，势必会引起吊钩以及起重臂臂头的尺寸增大，给结构受力及运输带来不利影响。本文介绍一种用于超大型起重设备的多滑轮组组合式吊钩，即将滑轮组做成大滑轮滑轮组和小滑轮滑轮组的形式，并将小滑轮滑轮组置于大滑轮组滑轮上方，使滑轮组布置更紧密而不影响走绳，在完成多个滑轮组布置的同时，不会引起吊钩及起重臂臂头的尺寸增大，并且能满足各种需求数量的滑轮组平衡。1 现有吊钩滑轮组的问题吊钩是起重设备的关键起升吊具，合理设计吊钩滑轮组排布方式并进行合理变换，可有效控制结构件的尺寸及使用效率。原有技术吊钩滑轮组为两两平衡,即滑轮组个数必须满足为 2n（n为正整数）个数，且吊钩上滑轮组的排布为一字排开式。以 4 个滑轮组组合为例，原有技术滑轮组排布方式如图 1 所示。现有技术的吊钩滑轮组个数必须为 2n个，当遇到更复杂的滑轮组组合时（比如 6 个）则不能实现平衡。随着起重机起重性能的不断提高，所选用的起升机构数量不断增多，所需钢丝绳直径也不断增大，进一步导致滑轮的尺寸增大。如依旧选用这种一字排开式滑轮组布置方式，势必会使吊钩以及起重臂臂头尺寸非常大，起重臂架的受力也会变得更加恶劣。2 新型吊钩结构形式本文介绍了一种用于超大型起重设备的多滑轮组组合式吊钩，其结构如图 2 所示。本文新型多滑轮组组合式吊钩主要由吊钩连接体 1、吊钩主结构 2、滑轮组平衡梁 3、大滑轮组 4、连接架 5、滑轮组常规平衡梁 6、小滑轮组 7、大滑轮组 8（或小滑轮组）这几部分组成。3 新型吊钩平衡性分析新型多滑轮组组合式吊钩，打破了以往滑轮组两两平衡的对称式设计，可以将两组滑轮组与一组滑轮组通过平衡装置进行平衡，不仅能够实现原有技术滑轮组的组合，还能够实现除此之外数量滑轮组的组合。同时打破了以往滑轮组设计一字排开的设计思路，将滑轮组设计为大小滑轮的两种滑轮组（根据需要可以更多），通过一个连接架将大小两个滑轮组成梯度安装，使多滑轮组吊钩所占空间更小，能够更好满足超大型起重设备吊装需求。一种超大型起重设备的多滑轮组组合式吊钩郭忠1 周玉龙2（1.中石化重型起重运输工程有限责任公司，北京 1000002.徐工集团工程机械股份有限公司建设机械分公司，江苏徐州 221004）摘要：起重机起重性能的不断提高，必然会引起所选用的起升机构数量不断增多，钢丝绳直径不断增大，从而导致滑轮的尺寸增大。介绍一种用于超大型起重设备的多滑轮组组合式吊钩，该组合式吊钩采用上下分层排布的形式，用于解决超大吨位起重机吊钩尺寸过大的问题。关键词：起重机；超大吨位；滑轮组；组合式吊钩图1 现有技术滑轮组排布方式图2 新型多滑轮组组合式吊钩CM&M 2023.0435大型起重设备一般由多个卷扬一同控制起升，当 6个相同功率的卷扬（或者更多）控制6根起升绳同时工作时，通常有 6 个滑轮组随之从动，这时吊钩上的滑轮组平衡就会出现两组滑轮组与一组滑轮组平衡的情况1，如图3 所示。当每个滑轮组受力一样时，由于受力不均衡会出现吊钩倾斜问题，从而损坏吊钩各部件，甚至发生安全事故。针对这种情况，我们根据力矩平衡原理设计了一种滑轮组平衡梁，来克服这种不平衡，如图 4 所示。该平衡梁上的销轴孔，根据力矩平衡原理设计（可以有多种设计组合），可使不同的拉力拥有不同的力臂，从而实现了力矩平衡2。通过上述平衡梁过渡，即可顺利实现 6 滑轮组之间的相互平衡，当然依据此原理，可实现更多层级受力不均衡的滑轮组之间的平衡。在满足走绳的前提下，将原来一字排开的两个滑轮组变换为大小滑轮的形式纵向安装，如图 5 所示。通过这种设计可以实现平衡，并可以使吊钩及起重臂头的结构更为紧凑，空间利用率更高。4 新型吊钩变换组合形式新型吊钩有多种滑轮组组合形式，在起重机起吊不同质量的重物时，可以选用组合形式，同时选用不同数量的卷扬，可产生不同的吊重能力。采用 4 个大滑轮组时的吊钩结构形式见图 6a。采用 2 个小滑轮组时的吊钩结构形式见图 6b。采用 2 个大滑轮组时的吊钩结构形式见图 6c。采用 1 个小滑轮组时的吊钩结构形式见图 6d。用 1 个大滑轮组时的吊钩结构形式见图 6d。5 结束语本文介绍一种新型多滑轮组组合式吊钩，并对这种结构形式与原方案进行对比。新型吊钩采用独特的滑轮组排布方式，可以适用任何数量滑轮组的组合，各个滑轮组间可以实现平衡。吊钩及起重臂头的结构更为紧凑，空间利用率更高，结构件的受力更为合理，部件运输更为便利。此外，还能通过滑轮组变换实现各种吨位吊钩组合，工况适用性更广。参考文献1 刘文华,韩俊虎,李洋洋,王善科.钢丝绳吊索的受力计算与 选型 J.建筑机械化,2022,43(4):9-11.DOI:10.13311/ki.conmec.2022.04.005.2 赵东,贾文清.新型起重机械吊钩组滑轮保持装置 J.起重运 输机械,2021(3):53-56.图3 滑轮组平衡情况图4 滑轮组平衡梁图6 新型吊钩变换组合形式图5 大小滑轮滑轮组a 采用4个大滑轮组c 采用2个大滑轮组d 采用1个小滑轮组e 采用1个大滑轮组b 采用2个小滑轮组