铰接在电动葫芦桥式起重机中的应用

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇铰接在电动葫芦桥式起重机中的应用范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】电动葫芦桥式起重机起升机构中的电动葫芦与机架有铰性和刚性两种连接方式，本文通过对两种连接方式在结构形式及实际应用中的分析，系统说明了铰性连接在提高起重机运行安全稳定性方面更胜一筹，同时也为企业安全生产提供了有力保障。

【关键词】桥式起重机；刚性连接；铰性连接

前言

起重机在现代工业中的应用越来越广泛，起重机起升重物的高效性、稳定性和安全性就越发重要。随着起重机械使用范围的扩大，工况也越来越复杂，作为一种大型、复杂的机械系统，起重机械在运行过程中，主要机构、结构、零件间的相互作用对运行状态安全性产生了很大的影响，并且主要构件承受着强烈的冲击。在电动葫芦桥式起重机中，电动葫芦和机架是作为起升机构，这两种构件的连接方式在一定程度上决定了起重机在运行当中的安全稳定性。传统电动葫芦桥式起重机起升机构中的电动葫芦和机架的刚性连接，在日常生产运行中逐渐的暴漏出其构件连接的性能弊端。新的技术的投入，即将铰接技术运用到电动葫芦与车架的连接上，成功的解决了传统电动葫芦桥式起重机在小车运行方面所出现的一系列问题。

1、两种连接结构形式的分析

电动葫芦桥式起重机是桥式起重机的一种，这是一种技术性能介于电动单梁和电动双梁之间的桥式起重机，也可以称为简易电动双梁桥式起重机或“葫双”。我国传统生产的LH型“葫双”，它的桥架由两根偏轨或半偏轨箱形主梁和两根箱形端梁组成，主、端梁之间采用螺栓连接，以电动葫芦作起升机构，运行机构均采用电动机、制动器和减速器“三合一”的驱动装置，如图1所示。这种起重机适用于机械车间、仓库、料场，水电站的检修、装配和装卸工作。

1.1刚性连接

随着电动葫芦桥式的普遍应用，也渐渐的暴漏出了它的缺陷，因为在传统桥式起重机中，电动葫芦作为起升机构，是以刚性链接的方式坐在小车桥架上，进行起吊重物，见图2（a）。

所谓刚性链接，就是指两个连接件之间，当一个件产生位移或受力时，与之相连的个件不相对于第一个件产生位移或相对变形，也就是两个连接成为了一个整体。即传统的电动葫芦桥式起重机中，电动葫芦和小车架是一个整体，当电动葫芦起升机构在安装时，四个车轮的轴线不在同一平面上，所以四个车轮直径相同时，必然会有一个车轮面与轨道有间隙，或是四个车轮的轴线在同一个水平面上，但车轮制造或磨损量不一样，而出现直径差值，这两种情况都会导致电动葫芦在双梁桥架上移动时，由于小车轨道不在一个水平面上或是由于起吊重物时所引起的起升机构重心变化，导致小车出现与轨道接触的四个点不在同一水平面上，也就是我们常说的“三条退”现象。“三条腿”现象，是造成起重机安全事故很重要的一个原因，我们必须将这种问题的根源消除掉。

1.2铰性连接

为了解决这一问题，我们改变了电动葫芦和小车架的链接形式，将传统的刚性链接改为了铰性链接。如图2（b）所示，图中我们将电动葫芦和小车架这两个构件通过圆柱销钉链接在一起，并假设接触面光滑，由此构成的约束成为光滑圆柱铰链约束，简称铰链。若只考虑了构件在销钉轴垂直平面内的运动形式，即所谓的平面圆柱铰接，则铰链上的各种构件沿销钉径向的相对移动被限制，但可相互绕销钉轴转动。由于铰链中的销钉与圆柱孔是光滑曲面接触，因此，约束力应在接触点与圆柱中心的连接线上。但因为接触点的位置不可预知，约束力的方向也就无法预先确定。也就是说，铰链约束力F的大小和方向都是未知的。所以说，铰性链接能够使电动葫芦在带载运行中，实际给定的力会因铰接的作用发生变化，在电动葫芦同一侧同一轨道上的两个小车车轮与轨道接触点的水平中心线上，始终产生一个在垂直于轨道向上方向与重力的分力大小相等的反方向作用力，该作用力始终与电动葫芦运行轨道的接触面相垂直。这种以铰接形式将两种结构件连接在一起的电动葫芦桥式起重机它的铰接点的受力F如图3所示：

这样的连接形式就保证了小车的四个车轮在任何情况下，都能与小车轨道完全接触，杜绝了“三条退”现象的出现。

2、实例分析

2012年某市某铝厂的一台电动葫芦桥式起重机，参数下表：

在对这台起重机进行带载运行时发现小车在双梁轨道运行范围内有段存在清晰的异常声响即小车车轮啃轨，小车的启动与停止运行平稳，整体不存在不同步的问题，而且小车全程反复运行两次均是该段轨道处存在异常声响。为了找出问题的根源在现场进行分析如下：

对起重机的主动轮侧及从动轮侧跨度进行测量，均测得轨距为1.8m，偏差-2mm，符合JB/T3695-2008标准要求。对两根轨道的同截面高度差进行测量，高度差最大为6mm，出现在了异常声响段，而JB/T3695-2008标准中要求，当轨距在小于等于2m时，高度差应该小于等于3mm，所以说实际这台电动葫芦桥式起重机在该段的小车轨道的同截面高度差超出标准范围，导致了响声的存在。我们进一步的将小车运行到轨道的异常响声段，进一步发现四个车轮有一个车轮没有与轨道相接触，存在一个4mm空间高度差。这样就说明了小车在带载运行的时候，导致该侧与轨道接触的这个车轮的轮压增大，摩擦力增加，引起了四个车轮运行不同步，在小车车架的刚性连接下，出现了“三条腿”现象，造成了异常响声的出现，进一步的发展将可能导致安全事故的出现。为了证明分析的正确性，我们将带载重物的重量阶梯性的减少，发现运行到该段的响声随着带载重物的重量的减少，响声在减小。这样就确定了我们分析问题的正确性。

为了进一步的消除这种现象，我们将电动葫芦和车架的连接改成了铰接形式，再重新带载运行，现象消失。

3、结语

综上所诉，在电动葫芦桥式起重机中，电动葫芦和车架之间的铰性连接比刚性连接更有利于保障设备运行的安全性和稳定性，这是电动葫芦桥式起重机构件连接上的一项突破。目前，用到起重机的领域越来越广，但是很多空间和条件不支持大型起重机展开工作，从这项技术的成功改进来看，很多工作环境就需要有特殊技能或构造的起重机产品的出现，这就要我们在保证起重机安全性能的同时，运用科学技术不断改进和完善传统起重机，使起重机向智能化、科技化和人性化方向发展，这就要求起重机企业对起重机械不断注入新的技术元素，积极利用可利用资源，发展产品，实现新的突破。