一種四吊點(diǎn)電磁掛梁起重機(jī)回轉(zhuǎn)吊具

閆俊峰

（太原重工股份有限公司技術(shù)中心起重所，山西 太原 030024）

引言

目前，生產(chǎn)實(shí)踐中使用了各種各樣的旋轉(zhuǎn)吊具，從簡(jiǎn)單的電動(dòng)回轉(zhuǎn)吊鉤滑輪到雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)龍門吊具以及雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具等，回轉(zhuǎn)吊具均活躍在各種各樣的工程實(shí)踐中。本文簡(jiǎn)紹一種四吊點(diǎn)電磁掛梁起重機(jī)回轉(zhuǎn)吊具，實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)桿狀物料的吊運(yùn)、回轉(zhuǎn)和擺放。

1 常用回轉(zhuǎn)吊具簡(jiǎn)介

1.1 電動(dòng)回轉(zhuǎn)吊鉤滑輪組

這種回轉(zhuǎn)吊具是在傳統(tǒng)的吊鉤滑輪組基礎(chǔ)上改造而成。傳統(tǒng)吊鉤滑輪組回轉(zhuǎn)部分單鉤由單鉤、吊鉤橫梁、吊鉤螺母及回轉(zhuǎn)支撐軸承等部分組成，通常采用人工旋轉(zhuǎn)空載單鉤方便懸掛重物。當(dāng)?shù)蹙咻^大和需要帶吊重旋轉(zhuǎn)時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)就需要克服軸承的滾動(dòng)摩擦力和吊重偏載產(chǎn)生的回轉(zhuǎn)阻力。將三和一減速機(jī)通過(guò)花鍵連接裝配在單鉤末端、以吊鉤橫梁為支撐，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)回轉(zhuǎn)吊鉤滑輪組的單鉤回轉(zhuǎn)（如圖1所示）。

圖1 電動(dòng)回轉(zhuǎn)吊鉤滑輪組

回轉(zhuǎn)吊重的體積小，回轉(zhuǎn)慣性小，需要的電機(jī)功率也不大，具有較高的工作效率。這種回轉(zhuǎn)吊具適用于橋式起重機(jī)帶回轉(zhuǎn)功能的場(chǎng)合。

1.2 雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)龍門吊具

雙吊點(diǎn)可回轉(zhuǎn)龍門吊具主要用在鋼廠鑄造起重機(jī)鋼包的吊運(yùn)和回轉(zhuǎn)（如圖2所示）。

圖2 雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)龍門吊具

雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)龍門吊具由上部橫梁和動(dòng)滑輪組、下橫梁、連接吊叉及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等部分組成。三合一減速機(jī)通過(guò)小齒輪輸出扭矩帶動(dòng)大齒輪，大齒輪帶動(dòng)吊叉回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)鋼包旋轉(zhuǎn)。其中大齒輪的設(shè)計(jì)是為了傳遞更大的扭矩給旋轉(zhuǎn)鋼包。

1.3 雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具

雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具主要用在桿狀物料的吊運(yùn)和回轉(zhuǎn)（如圖3所示）。

圖3 雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具

雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具同樣由上部橫梁和動(dòng)滑輪組、下橫梁、連接吊叉及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等部分組成。三合一減速機(jī)通過(guò)小齒輪輸出扭矩帶動(dòng)大齒輪，大齒輪帶動(dòng)吊叉回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)桿狀物料的不同角度擺放。由于桿狀物料相對(duì)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，大齒輪的設(shè)計(jì)更有效的傳遞更大扭矩。當(dāng)下橫梁旋轉(zhuǎn)與上橫梁呈現(xiàn)不同角度時(shí)，由于桿狀物料起吊位置的隨機(jī)性，有不同程度的偏載，不利于物料的搬運(yùn)。當(dāng)桿狀物料特別長(zhǎng)時(shí)，表現(xiàn)尤為明顯。通過(guò)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)配合的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)桿狀物料的旋轉(zhuǎn)和擺放，但這種設(shè)計(jì)需要增加整臺(tái)起重機(jī)的高度和小車的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)增加了設(shè)計(jì)成本。

現(xiàn)有的磁盤吊旋轉(zhuǎn)吊具的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用減速機(jī)輸出長(zhǎng)軸驅(qū)動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪與大齒輪配合驅(qū)動(dòng)電磁掛梁旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)吊具工作。這種結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，齒輪嚙合面暴露于空中，潤(rùn)滑不好，齒輪磨損快。

2 四吊點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電磁掛梁起重機(jī)回轉(zhuǎn)吊具的特點(diǎn)

當(dāng)物料的吊運(yùn)、擺放和旋轉(zhuǎn)需要更高的精度時(shí)，雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具無(wú)法滿足吊運(yùn)工作。隨著旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展，高強(qiáng)度材料的廣泛應(yīng)用，本文提出一種四吊點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電磁掛梁起重機(jī)回轉(zhuǎn)吊具（如圖4所示）。

旋轉(zhuǎn)吊具功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：電磁盤1通過(guò)柔性連接吊于電磁掛梁2下端，電磁掛梁2上部法蘭與旋轉(zhuǎn)軸8對(duì)接，旋轉(zhuǎn)軸8端部螺紋與吊鉤螺母10連接將力作用到軸承11上，推力軸承11上的壓力再通過(guò)軸承座12傳導(dǎo)到十字梁3上，再以位于十字橫梁3端部的動(dòng)滑輪7作為四個(gè)受力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)吊具的升降功能。起升過(guò)程中電纜落入位于十字梁3上的電纜框6內(nèi)。

電機(jī)4工作時(shí)帶動(dòng)減速機(jī)5，通過(guò)減速機(jī)5輸出軸內(nèi)花鍵與旋轉(zhuǎn)軸8上外花鍵配合帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸8再帶動(dòng)電磁掛梁2旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步帶動(dòng)吸附于電磁盤1下面的鋼料旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)吊具的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。減速機(jī)支座9在吊具回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中傳遞減速機(jī)5與十字梁3之間的反向扭矩。定位軸承13保證旋轉(zhuǎn)軸8旋轉(zhuǎn)過(guò)程中精確定位，密封法蘭14位于軸承座12端部并與旋轉(zhuǎn)軸8配合。

旋轉(zhuǎn)軸8與電磁掛梁2端部法蘭螺栓連接，軸承座12與密封法蘭14、定位軸承13、旋轉(zhuǎn)軸8、吊鉤螺母10、推力軸承11可形成部件整體拆裝。

由于四吊點(diǎn)成正交十字布置，這種布置即使四吊點(diǎn)受力不均，也不會(huì)發(fā)生傾斜，故當(dāng)所吊鋼料重心偏離回轉(zhuǎn)中心時(shí)，十字梁3和電磁掛梁2及所吊鋼料均不會(huì)出現(xiàn)傾斜，旋轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)。

圖4 四吊點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電磁掛梁起重機(jī)回轉(zhuǎn)吊具

3 結(jié)語(yǔ)

四吊點(diǎn)旋轉(zhuǎn)電磁掛梁起重機(jī)回轉(zhuǎn)吊具有效的克服了雙吊點(diǎn)回轉(zhuǎn)電磁掛梁吊具在桿狀物料工作過(guò)程中表現(xiàn)出的缺點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)過(guò)程平穩(wěn)。較好地實(shí)現(xiàn)了桿狀物料較為精準(zhǔn)的吊運(yùn)、回轉(zhuǎn)和擺放。

[1] 張質(zhì)文.虞和謙,王金諾,等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1998.

[2] GB 6067-85 起重機(jī)械安全規(guī)范[S].

[3] 沈紅.機(jī)械工程師手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1989.