幾種防搖擺裝置在起重機(jī)上的應(yīng)用

牛訓(xùn)華

（河南省礦山起重機(jī)有限公司，河南 長垣453400）

起重機(jī)在正常工作時，大、小車運(yùn)行的起、制動所產(chǎn)生的加、減速導(dǎo)致?lián)闲詰覓斓妮d荷產(chǎn)生一定的擺動，這種擺動直接影響到起重機(jī)使用的生產(chǎn)效率，對于頻繁作業(yè)的起重機(jī)而言，降低載荷的擺動時間，提高工作效率刻不容緩。另外，載荷的擺動還會對工作人員、設(shè)備和起重機(jī)本身造成極大的安全隱患，因此，研究一套起重機(jī)的防搖擺系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)作業(yè)、已成為起重機(jī)研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。一個好的防搖擺系統(tǒng)能起良好的減搖效果，可以提高生產(chǎn)效率，減小生產(chǎn)過程中的安全隱患。

起重機(jī)常用的防搖擺方式主要有手動式、機(jī)械式、電氣式。

1 手動式防搖擺

利用司機(jī)熟練的操作，當(dāng)載荷到達(dá)目的地時，司機(jī)采用打反車的方式，讓小車反方向運(yùn)行，這樣能消弱擺動量，使載荷較快地停下來，但是這種方式對橋架、傳動部分沖擊大，也容易損壞電氣元件，降低使用壽命。操作人員頻繁的操作，容易疲勞，安全隱患也比較大。

2 機(jī)械式防搖擺

2.1 交叉鋼絲繩防搖擺

沿小車運(yùn)行方向在小車架上裝設(shè)兩組交叉懸掛的減搖鋼絲繩及驅(qū)動裝置，來驅(qū)動液壓泵，依據(jù)液壓回路中安全閥的作用，使鋼絲繩產(chǎn)生張力，從而控制載荷的擺動。這種方式不影響起升鋼絲繩的使用壽命，如果該裝置出現(xiàn)問題，也不會影響整機(jī)的安全性，只是在起吊載荷與空載使用時，效果差異比較大。

2.2 分離小車式防搖擺

分離小車式防搖擺的工作原理是當(dāng)小車行走時，前后兩組小車通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)向兩側(cè)分離，使起升機(jī)構(gòu)的鋼絲繩呈“V”型，這樣能夠有效控制載荷的擺動。當(dāng)小車停止運(yùn)行作起升或下降動作時，兩組小車自行靠攏。這種裝置使小車自重增加，結(jié)構(gòu)形式也比較復(fù)雜。

2.3 蹺板梁式防搖擺

蹺板梁式防搖擺裝置是由蹺板梁和安裝在起重機(jī)上面的液力緩沖缸組成，當(dāng)小車起動或是加速時，由于慣性的作用，載荷將向小車運(yùn)行的反向擺動，從而使蹺板梁也跟著傾斜，蹺板梁的傾斜能量將由液力緩沖缸吸收，由于載荷向后方向的擺動受阻，于是載荷將向反方向擺動，此時，蹺板梁也跟著向相反的方向傾斜，如此反復(fù)由液力緩沖缸吸收能量，從而有效控制載荷的擺動。這種防搖擺裝置操作方便，工作平穩(wěn)，減搖效果明顯，但是結(jié)構(gòu)形式有點(diǎn)復(fù)雜。

2.4 倒八字鋼絲繩式防搖擺

倒八字鋼絲繩防搖擺系統(tǒng)是在吊具的四個角上通過滑輪向上引出8支起升機(jī)構(gòu)用鋼絲繩，四個方向均布置有鋼絲繩，形成了四個倒八字。當(dāng)小車勻速運(yùn)動時，載荷沒有水平位移，當(dāng)小車起動、加速或是制動、減速時，載荷會產(chǎn)生慣性力ma，使吊具產(chǎn)生水平力，此時倒八字鋼絲繩張力為F1’與F2’,左側(cè)鋼絲繩受力加大，右側(cè)鋼絲繩受力減小，但由于吊具的自重原因右繩受力通常為正值，如果鋼絲繩的彈性伸長量忽略不計，那么吊具的幾何位置相對不變(k接近等于零)，這樣就限制了載荷的擺動。此種防搖擺裝置較為簡單、經(jīng)濟(jì)、效果較好，國外許多國家(如德國、俄羅斯等)已有所應(yīng)用。

圖1 倒八字繩系受力分析簡圖

3 電氣式防搖擺

電氣式防搖擺采用變頻器和可編程控制器，根據(jù)操作指令及起重機(jī)運(yùn)行的實(shí)際情況計算出能消除載荷擺動的運(yùn)行速度，通過修改發(fā)給電氣控制系統(tǒng)的速度命令信號而連續(xù)限制擺動。通過檢查吊鉤的起升高度來計算擺動的角度，然后通過給定的加速和減速來抵消擺角，即使在大、小車和起升同時運(yùn)行的情況下，該系統(tǒng)仍能有效地消除起重機(jī)載荷的擺動。該防搖擺系統(tǒng)能減少擺幅90%以上，定位精確，減少操作人員的工作強(qiáng)度，提高安全性及生產(chǎn)效率。

4 結(jié)束語

總之，與其它防搖擺方式相比，電氣式防搖擺系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：減少搖擺幅度90%以上，提高生產(chǎn)效率超過30%；能夠在較短的時間內(nèi)精確定位，減少操作人員的工作強(qiáng)度；操作方便，減少沖擊，延長起重機(jī)的使用壽命；提高了使用安全性。倒八字防搖擺系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)在于能在大、小車運(yùn)行中雙向防搖，其張力鋼絲繩中心接近載荷中心，在實(shí)際應(yīng)用中也證實(shí)了其防搖擺功能的優(yōu)越性。因此這兩種防搖擺方式被越來越多的人們所接受，具有一定的推廣價值。

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