一种新型的变幅滑轮组位移补偿系统

一种新型的变幅滑轮组位移补偿系统

余钦伟 刘喜青

1. 徐工机械建设机械分公司，江苏 徐州 221004 2. 徐工机械建设机械分公司，江苏 徐州 221004

摘要：针对起重机变幅系统因拉索的柔性，易导致变幅滑轮组与拉索之间不易拆装的问题，本文设计一种起重机用可补偿位移的变幅滑轮组起落方法，通过利用变幅滑轮组的三角形结构，达到补偿变幅滑轮组与拉索连接铰点位移的目的，提升二者的连接便利性。

关键词：变幅滑轮组；位移；补偿系统；起重机

0引言

起重机臂架变幅的实现需要变幅系统各部件的密切配合，变幅系统的具体形式有多种，其中小吨位起重机常见的一种形式为拉索、变幅滑轮组、人字架的形式。在这种变幅形式下，变幅滑轮组处于悬空状态，分别靠拉索和钢丝绳的拉力保持其空间位置，由于拉索为柔性构件，在张紧状态与松弛状态的长度不一致，所以变幅滑轮组在起落过程中与拉索的拆装铰点就不易确定，此外，拉索的长度公差不易控制，臂架越长，拉索长度由于公差累积导致的铰点位置就越难确定。例如，在断开变幅滑轮组与拉索的连接时，拉索会由张紧状态变为松弛状态放置在臂架上表面，当需要将二者连接时，需要将变幅滑轮组上的拉索连接铰点向拉索方向移动一定的位移才能顺利连接。因此需要对拉索的位移进行补偿

1现有位移补偿技术

现有技术中一般采取通过设置变幅滑轮组的滑道，用辅助装置拉动变幅滑轮组或者利用变幅滑轮组的自重产生的滑动来实现位移补偿。前者采用滑道和辅助装置来拉动变幅滑轮组虽然也能实现位移补偿，但由于需要借助辅助装置，结构较复杂、成本较高。后者利用自重产生滑动的位移补偿技术，虽然结构简单，但在实际使用中，充当滑道的支撑板的倾角必须足够大变幅滑轮组才能因自重产生滑动，所以要实现足够大的横向位移，就需要支撑板足够高，而支撑板过高容易导致与钢丝绳走绳干涉，存在安全隐患。因此支撑板不能做太高导致横向位移小。同时由于变幅滑轮组与支撑板上的滑道之间存在摩擦力，变幅滑轮组在摩擦力的阻碍下也不易下滑。当支点在支撑板上滑动时不顺畅，通常需要借助外力才能下滑，而且此种方案实现的位移补偿范围小。

图1 现有位移补偿技术

2变幅滑轮组位移补偿系统

本文提供一种变幅滑轮组位移补偿系统及其起重机，克服现有技术中的变幅滑轮组位移补偿结构复杂、或者容易与钢丝绳走绳干涉、不易拆装的不足，技术方案如下：

变幅滑轮组位移补偿系统，包括固定于转台上的人字架、钢丝绳、变幅滑轮组、拉索，人字架和变幅滑轮组通过钢丝绳连接，钢丝绳绕过变幅滑轮组与人字架顶部连接；拉索一端与变幅滑轮组铰接，另一端铰接于臂架顶部，变幅滑轮组与臂架抵接，沿变幅滑轮组与臂架的支点转动后固定于臂架上，变幅滑轮组位移补偿系统见图2。该变幅滑轮组位移补偿系统，无需增加额外的位移补偿装置，结构简单、成本较低，易于操作、容易实现。通过改变变幅滑轮组的A、B、C三点位置关系及调整变幅滑轮组起落方式，实现变幅滑轮组与拉索连接铰点的位移补偿，提升二者的拆装便利性。变幅滑轮组通过三角形结构的设计及操作方法，实现铰点的位移补偿。

图2 变幅滑轮组位移补偿系统

3具体实施方案

当变幅滑轮组与拉索拆装时，变幅滑轮组上的拉索连接铰点可通过钢丝绳的收放产生补偿位移，从而提高拆装效率。

1）变幅滑轮组与拉索拆分时，如图3(a)，臂架平放于地面上，此时拉索处于拉紧状态，不容易安装变幅滑轮组，首先放松变幅钢丝绳，直至变幅滑轮组的第一挡板上的导管与臂架上的支撑板左侧的突起部接触，支撑板右侧的突起部处会限制支点向下及向拉索方向的移动，此时继续放松变幅钢丝绳，由于变幅滑轮组的重心在支点A的右侧，所以在重力作用下变幅滑轮组的导管沿滑道下滑并以支点A为旋转中心沿顺时针向拉索方向转动，导管下滑至滑道最底部，此时可以将变幅滑轮组与臂架通过E点通过销轴和卡子铰接，如图3(b)所示。同时变幅滑轮组的拉索铰点C由于变幅滑轮组的转动，向拉索方向产生补偿位移，如图4所示，拉索铰点C由C1转动到C2后，拉索即为松弛状态，可轻松将变幅滑轮组与拉索断开。C点在变幅滑轮组下落到臂架上时通过转动变幅滑轮组就可以让点产生位移补偿，无需借助外力即可实现C点在水平方向的位移，并且还便于在E点处将变幅滑轮组铰接在臂架上。

2）变幅滑轮组与拉索连接时，由于二者的铰点位置C已经为拉索松弛状态下的铰点位置，可轻松将二者连接。通过调整A、B、C三点的位置关系，可灵活调整该位移补偿的大小。从图3(a)到图3(b)，是变幅滑轮组下落的过程，从图3(a)到图3(b)，A点不动，E点与臂架上耳板铰接，此时C点的横向位移即为位移补偿值，该位移补偿使得拉索由拉紧状态变为松弛状态，即实现了拉索与变幅滑轮组的拆装便利性。反之图3(b)到图3(a)，为变幅滑轮组起升的过程。臂架上连接变幅滑轮组的耳板，在非工作状态时，变幅滑轮组都是通过该耳板以及销轴固定在臂架上。实施例中变幅滑轮组与臂架上的支撑板的接触点即为支点A，变幅滑轮组在沿滑道下滑过程中由于重力作用或者其他外力可能存在边下滑边转动的情况。

（a） （b）

图 3 变幅滑轮组位移补偿前后的布置图

1-拉索，2-变幅滑轮组，21-滑轮轴，22-第一挡板、221-导管，241-第一通孔，242-第二通孔，3-钢丝绳、6-臂架，61-支撑板，611-滑道，62-耳板

图 4 变幅滑轮组位移补偿前后的示意图

4结束语

该变幅滑轮组位移补偿系统，无需增加额外的位移补偿装置，结构简单、成本较低，易于操作、容易实现。本发明通过改变变幅滑轮组的A、B、C三点位置关系及调整变幅滑轮组起落方式，实现变幅滑轮组与拉索连接铰点的位移补偿，提升拉索和变幅滑轮组的拆装便利性。

参考文献

[1]郭师贤. 补偿滑轮组布置在臂架下段时货物水平位移的图解设计法[J]. 港口装卸, 1997, 000(003):17-18.