芻議橋式起重機(jī)改造方案
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論文導(dǎo)讀：提出35t-14m橋機(jī)由原有的手動(dòng)工作改造為電動(dòng)工作的設(shè)計(jì)方案，根據(jù)原有廠房的條件限制環(huán)境下，選擇最優(yōu)的改造設(shè)計(jì)方案，并根據(jù)橋機(jī)的實(shí)際工作狀況，提出綜合考慮強(qiáng)度、剛性、重量和布置緊湊性等的改造設(shè)計(jì)方法，使橋機(jī)在原有廠房布置中可以正常的工作。其方法和思路可供類似設(shè)計(jì)問題參考。
關(guān)鍵詞：35t橋式橋式起重機(jī)，改造方案，設(shè)計(jì)方法，布置緊湊性
0. 引言
某電站廠房原設(shè)置一臺(tái)額定起吊重量為35t的雙梁橋式起重機(jī)，大車為雙主梁結(jié)構(gòu)。主梁為單實(shí)腹焊接工字鋼結(jié)構(gòu)，端梁為雙腹板的框架結(jié)構(gòu)。大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)均為手動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)形式，無司機(jī)室和電纜、滑觸線裝置，至今已有50多年歷史，由于人為的破壞，橋機(jī)整機(jī)功能已經(jīng)無法滿足電站使用要求，各機(jī)構(gòu)損壞嚴(yán)重。
橋機(jī)改造的主要技術(shù)參數(shù)要求：
�、俚蹉^額定起重量：35t；②橋機(jī)跨度：7.63m；③起升高度：14m；④起升和下降速度：3.5+10%m/min； ⑤大車運(yùn)行速度：32+10%m/min；⑥小車運(yùn)行速度：10+10%m/min；⑦起重機(jī)及其機(jī)構(gòu)工作級(jí)別：A3和M3；⑧橋機(jī)外形尺寸及吊鉤極限位置：a、大車軌頂至橋機(jī)頂部最高點(diǎn)間距離≤1400mm；b、橋機(jī)最大寬度≤4000mm；c、大車軌道中心到橋機(jī)端部最突出部位水平距離≤350mm；d、主鉤距上(下)游側(cè)大車軌道中心線的水平最小距離≤800(1200)mm；e、吊鉤吊環(huán)中心至大車軌道面頂端的距離≤1000mm；⑨大車滑觸線：單根多極直線型，布置于下游側(cè)；⑩司機(jī)室為全封閉式，布置于上游側(cè)。
以上為該橋機(jī)的具體參數(shù)要求。從這些參數(shù)，可以總結(jié)出以下幾個(gè)難點(diǎn)：一、起重量相對(duì)來說較大；二、起升速度快；三、上下，左右，前后都有極限參數(shù)限制，整個(gè)機(jī)構(gòu)外形比較小，特別是高度限制的參數(shù)，從大車軌頂至橋機(jī)頂部最高點(diǎn)的距離只有1400mm，這對(duì)于一般常規(guī)的35t橋機(jī)來說是非常少見的，該尺寸受到現(xiàn)有廠房高度的限制，因此不能變動(dòng)。論文大全。
1. 改造設(shè)計(jì)方案
方案一：
報(bào)廢原來的大、小車機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，大、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)改用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。使用原大車橋架的焊接工字鋼結(jié)構(gòu)，小車起升機(jī)構(gòu)改用HC系列固定式電動(dòng)葫蘆。增加司機(jī)室、小車電纜和大車滑觸線等裝置。
由于通用橋機(jī)的小車高度較高，對(duì)比通用32t橋機(jī)的小車高度一般為1400mm，如果按照通用橋機(jī)設(shè)計(jì)35t小車，明顯不能滿足本設(shè)計(jì)改造要求，因此嘗試起升機(jī)構(gòu)改用電動(dòng)葫蘆。
設(shè)計(jì)的改造方法如下：1、拆除原小車部分，安裝新的小車架：小車架頂部必須保證≤1400mm；2、小車架上安裝小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)：車輪直徑選為φ400mm，由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)YZRE112M-6，2×1.5Kw分別驅(qū)動(dòng)，自帶制動(dòng)器。采用減速器QS16-100。3、在小車架下面用螺栓固定一臺(tái)固定式HC35t電動(dòng)葫蘆；4、在葫蘆旁邊安裝小車的供電裝置，如<圖一>所示。5、電機(jī)采用YZRE132M2-6，2×3.7Kw，自帶制動(dòng)器。6、減速器與主動(dòng)車輪間采用鏈輪傳動(dòng)。
<圖一>
此方案的起升機(jī)構(gòu)簡單,只需一套電動(dòng)葫蘆就可以實(shí)現(xiàn)。但起升與下降速度僅有3m/min，小車運(yùn)行速度為5~20m/min。吊鉤中心距離上下游軌道中心線的極限距離由電動(dòng)葫蘆的結(jié)構(gòu)尺寸來決定。而35t的大噸位電動(dòng)葫蘆外形尺寸比較龐大，很難滿足本橋機(jī)參數(shù)要求，對(duì)電動(dòng)葫蘆廠家的制造成本方面也很高。論文大全。后來又設(shè)想把電動(dòng)葫蘆換過90°方向安裝，但長度滿足不了橋機(jī)的總寬度4000mm的要求，并且電動(dòng)葫蘆碰到了廠房建筑物。因此，此方案可行性低。
方案二：
整機(jī)報(bào)廢，重新制作一臺(tái)新的35t橋機(jī)。大車部分橋架的主、端梁均采用箱形截面結(jié)構(gòu)，具有良好的強(qiáng)度和剛度。大車運(yùn)行采用SEW驅(qū)動(dòng)。小車采用科尼起重機(jī)的CXT系列小車，整機(jī)性能好，其要求的凈空高度非常低，很適合本電站的改造項(xiàng)目要求。由于整套小車部分為外購科尼起重機(jī)的CXT系列產(chǎn)品，這就涉及到一個(gè)成本的問題。經(jīng)詢價(jià)為約42萬，后來經(jīng)商議最低也要37萬多。按這個(gè)價(jià)格訂購的話整臺(tái)橋機(jī)的成本遠(yuǎn)超出了預(yù)算，因此本方案也不合理。
方案三：
與方案二一樣，整機(jī)報(bào)廢，重新制作一臺(tái)新的35t橋機(jī)。本方案小車部分也由本廠自行制造生產(chǎn)，整個(gè)小車的布局設(shè)計(jì)思路為把小車架整體下沉。論文大全。
一、起升機(jī)構(gòu)部分的選型如下（工作級(jí)別M3）：
1、鋼絲繩選擇：
滑輪倍率m=4，選用鋼絲繩6W(19)-19-1550。
2、滑輪直徑D1的確定：
3、卷筒尺寸的確定：
卷筒為雙聯(lián)卷筒形式，材料為ZG310~570，繩槽節(jié)距取22，單邊繩槽圈數(shù)為28，卷筒壁厚為25mm，卷筒總長取為1458mm。鋼絲繩纏繞兩層，第二層纏繞圈數(shù)為5圈。
5、電動(dòng)機(jī)的選擇：根據(jù)起升速度3.5m/rmin和工作級(jí)別M3，選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為YZR200L-8，18.5Kw一臺(tái)。
6、減速器的選擇：根據(jù)以上幾點(diǎn)，確定開式齒輪傳動(dòng)比為4.267（齒數(shù)Z1=15，Z2=65），選擇減速器的型號(hào)為ZSY180-22.4-ⅠP。
7、制動(dòng)器的選擇：制動(dòng)轉(zhuǎn)矩滿足： Tk≥Tz=KzSmaxD0η/I，帶入數(shù)據(jù)算得，Tk=415Nm，（安全系數(shù)Kz=1.75），選擇制動(dòng)器型號(hào)為YWZ5 -250/E50，制動(dòng)力矩為315~500Nm，匹配推動(dòng)器為Ed50/6。
二、小車架的布置形式，簡圖如<圖二>所示：
<圖二>
小車架結(jié)構(gòu)和局部受力已校核滿足強(qiáng)度和剛性要求。小車輪直徑為φ400mm，小車行走機(jī)構(gòu)采用“三合一”驅(qū)動(dòng)裝置。
三、大車部分與方案二相同。
按此方案組裝起來符合本橋機(jī)的技術(shù)參數(shù)要求，并且整機(jī)布置緊湊、性能良好、制造工藝簡單，安裝方便，成本較低，整機(jī)總重約15t。因此，方案三為最優(yōu)改造設(shè)計(jì)方案。
2.結(jié)束語
通過擬定三個(gè)改造設(shè)計(jì)方案的比較，從而選出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，既符合設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)要求，也兼顧了造價(jià)的問題，為該項(xiàng)目節(jié)約了很大的制造成本，其方法和思路可供類似設(shè)計(jì)問題參考。
參考文獻(xiàn)
[1]陳冬青.降低通用橋式起重機(jī)高度的改造方案.起重運(yùn)輸機(jī)械，2010.2
[2]張質(zhì)文等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國鐵道出版社，1997
