過軌起重機相關問題論析

趙紀軍

（豫飛重工集團河南起重機器有限公司，河南 新鄉453000）

裝備運行管理

過軌起重機相關問題論析

趙紀軍

（豫飛重工集團河南起重機器有限公司，河南 新鄉453000）

通過對過軌起重機在選型設計和使用中常見的過軌裝置形式、主梁布置形式、防翹裝置形式、大車連接裝置形式、控制形式、電動葫蘆形式等方面的問題進行綜合比較分析，提高過軌起重機的選型設計和安全使用性。

過軌起重機；過軌裝置；主機；副機；電動葫蘆；大車連接裝置

過軌起重機是為火力發電機組配套的專用起重設備，主要用于磨煤機的安裝、維修及其它零部件的吊運，其工作原理是磨煤機側上方的副機和維修區上方的主機對軌并鎖緊，電動葫蘆吊運著需要維修的零部件從副機運行到主機上，然后主機和副機對軌結束并分開，通過主機將需要維修的零部件吊運到維修區進行檢修；檢修好之后，主機吊運著維修好的零部件回到原對軌位置與副機對軌并鎖緊；電動葫蘆吊運著維修好的零部件從主機運行到副機上，然后副機完成零部件的安裝（此時，主機和副機可以處于對軌鎖緊狀態也可以結束對軌并分開）。該起重機為組合設備，主要由主機、副機、電動葫蘆、過軌裝置、電氣設備和大車連接裝置六大部分組成（見圖1）.

圖1 單梁過軌起重機結構圖

過軌起重機的起重量一般有 8 t、10 t、12.5 t、16 t、20 t，跨度一般在2 000 mm到5 000 mm之間，工作級別為A3級，工作環境溫度為-25℃～40℃，不適于充滿腐蝕性氣體或相對濕度大于85%的場所，不宜吊運熔化金屬或有毒的物品。

目前過軌起重機沒有統一的國家或行業標準，在工作中，招標公司、設計院和火力發電企業在招標文件編制及過軌起重機選型方面具有多樣性，有時候非常不合理，根據本人多年的工作經驗積累和總結，下面就過軌起重機從多方面進行詳細的綜合闡述，希望給招標公司、設計院、火力發電企業和廣大起重機技術人員在選型和設計方面有所幫助和提高。

1 過軌起重機的過軌裝置形式

過軌起重機的過軌裝置形式包括掛板式和銷軸連桿式。一是掛板式（見圖2）[1]，由圖2可以看出該裝置是依靠主機主梁兩側的兩個鎖緊鉤鉤緊副機主梁上的銷軸從而實現過軌的。當主機副機不需要過軌，電動葫蘆僅在主機上運行時，鎖緊鉤處于圖2雙點劃線狀態，這時同鎖緊鉤一起動作的緩沖器起安全止擋作用防止電動葫蘆脫軌（主機主梁左端裝有緩沖器見圖1）；在實際工作時曾發生電動葫蘆在副機上作業而操作人員勿操作或不熟悉過軌起重機的操作規程，打開鎖緊鉤，電動葫蘆險些從副機過軌端脫軌（副機主梁右端裝有緩沖器見圖1），為了防止此類安全事故的發生，這里增加了防脫軌開關（LX19-212或LX19-222）；當主機副機需要過軌時，鎖緊鉤處于鎖緊狀態，電動葫蘆從雙梁懸掛起重機上運行到單梁懸掛起重機上，安全尺觸動防脫軌開關，防脫軌開關通電，此時防脫軌開關發送指令給電動推桿，使電動推桿處于斷電狀態，鎖緊鉤一直處于鎖緊狀態；若電動葫蘆返回，安全尺觸斷防脫軌開關，防脫軌開關斷電，此時防脫軌開關不再發送指令給電動推桿，電動推桿通電，鎖緊鉤可以打開，這里用的是一種電氣聯鎖。該裝置經多家火力發電企業實踐證明很好用很安全，而且安全尺、防脫軌開關及底座比銷軸連桿式過軌裝置（見圖3、見圖4）的主機擋板和副機擋板加工安裝簡單方便、使用安全可靠。

圖2 過軌起重機掛板式過軌裝置

圖3 過軌起重機銷軸連桿式過軌裝置

二是銷軸連桿式。圖3為過軌起重機銷軸連桿式過軌裝置的一種形式，其中上圖為過軌前狀態圖，下圖為過軌狀態圖，由圖3比較過軌前后狀態可以看出該裝置是依靠主機主梁上的電動推桿推動銷軸前移插到定位板的軸孔內，同時，銷軸的前移帶動連桿動作，連桿帶動主機主梁上的主機擋板動作，主機主梁上的主機擋板壓下副機主梁上的副機擋板從而實現過軌的。圖4為過軌起重機銷軸連桿式過軌裝置的另一種形式[2]，其中上圖為過軌前狀態圖，下圖為過軌狀態圖，由圖4比較過軌前后狀態可以看出該裝置是依靠主機主梁上的減速電機驅動小齒輪旋轉，與小齒輪嚙合的大齒輪帶動定位板旋轉至定位槽內，同時，大齒輪的旋轉帶動連桿動作，連桿帶動主機主梁上的主機擋板動作，主機主梁上的主機擋板壓下副機主梁上的副機擋板從而實現過軌的。

筆者在設計掛板式過軌裝置時，最初并沒有采用防脫軌開關，也就猶如銷軸連桿式過軌裝置在副機主梁上設計副機擋板，過軌時依靠鎖緊鉤壓下副機擋板，但是經幾家火力發電企業使用均反應鎖緊鉤壓下副機擋板的狀態不理想，對于圖3圖4主機擋板壓下副機擋板的狀態，經多方詢問交流都沒有取得理想效果，同時電氣聯鎖保護相對于機械聯鎖保護動作更易于實現更安全可靠。再者，主機擋板和副機擋板上沒有安裝緩沖器，銷軸連桿式過軌裝置的銷軸和連桿沒有鎖緊作用。綜合上述可知，掛板式過軌裝置在設計和使用上更合理更為安全可靠。

圖4 過軌起重機銷軸連桿式過軌裝置

2 過軌起重機的主梁布置形式

過軌起重機的主梁布置形式包括單梁式（見圖1）和雙梁形式，認為雙梁過軌起重機比單梁過軌起重機的起重量大，其實這是一個誤區，已經設計生產最大起重量20 t跨度4 500 mm的單梁過軌起重機。從以上介紹的過軌裝置可以看出過軌時掛板式過軌裝置的鎖緊鉤和銷軸連桿式過軌裝置的主機擋板、副機擋板在過軌起重機主梁高度方向都占有一定的尺寸，而且在選用低矮式電動葫蘆（見圖1）時，偏坐在一側的電動葫蘆在高度方向往往同過軌起重機的端梁底面發生干涉，所以，在選擇過軌起重機主梁工字鋼型號時，除滿足載荷要求外還要滿足結構上的尺寸要求，主梁工字鋼型號都選擇的偏大。根據工作經驗，雙梁懸掛起重機比單梁懸掛起重機一般寬約700 mm，所以，兩個雙梁懸掛起重機通過大車連接裝置連接后，雙梁過軌起重機比單梁過軌起重機整體寬約1 400 mm，這在工作時增大吊鉤的工作盲區。單梁過軌起重機完全滿足工作要求，選用雙梁過軌起重機不但很浪費材料而且整體寬度比單梁過軌起重機增大很多，減小吊鉤的橫向有效工作極限尺寸，在選型時，推薦選用單梁過軌起重機。

3 過軌起重機的防翹裝置形式

過軌起重機的防翹裝置形式包含固定式（見圖5）和滾動式（見圖6）.防翹裝置是懸掛式起重機的一個安全裝置，在懸掛起重機的兩個端梁中間或兩端位置各安裝一個或兩個防翹裝置，以防止起吊載荷不在主梁跨中位置時起重機整體發生傾斜。由圖5和圖6可知，當起重機整體發生傾斜時，固定式防翹裝置的板1與大車軌道（工字鋼粱）底面產生滑動摩擦，滾動式防翹裝置的軸承3與大車軌道（工字鋼粱）底面產生滾動摩擦，毋容置疑滾動式防翹裝置為最佳選擇。

圖5 固定式防翹裝置

圖6 滾動式防翹裝置

4 過軌起重機的大車連接裝置形式

過軌起重機的大車連接裝置形式包含自動離合式[3]（7）和固定式（圖9）.

圖7 大車自動離合式連接裝置

本裝置的安裝位置在起重機兩大車的端梁裝置上。本裝置的組成部分如圖7所示，頂桿（1）和頂桿（7）用螺栓固定在起重機的端梁上，本裝置其它部件均固定在兩個頂桿上，動力裝置（6）采用的是小型電磁鐵，緩沖器（4）采用的是硬質橡膠緩沖器。

當大車不需要連接定位時，本裝置處于圖7所示狀態，這時兩大車可以自由靠近，直至頂桿（7）撞到緩沖器（4）。當大車需要連接定位時，動力裝置（6）的電磁鐵工作，將活動掛鉤吸引至水平位置，這時兩大車靠近，當活動掛鉤碰到固定掛鉤后，掛鉤上的導向斜面會使活動掛鉤順利地掛在固定掛鉤上。當活動掛鉤掛好后，緩沖器（4）和頂桿（7）尚余2 mm左右的間隙，同時掛鉤的頭部剛好進入接近開關的感應范圍，這時接近開關發出信號，大車連接定位完成，大車進入聯動狀態，如圖8所示。

圖8 大車聯動狀態

當兩大車需要分離時，只要按下控制器相應的按鈕，這時動力裝置（6）電磁鐵斷電，并且兩大車自動地同時向內點動，因為緩沖器（4）和頂桿（7）尚余2 mm左右的間隙，所以大車點動后，活動掛鉤（6）因重力作用自動發生傾斜，與此同時接近開關斷電，大車分離完畢。

如上所述，過軌起重機完成了大車自動定位連接的動作。該裝置是一種全自動的、定位精確的、連接可靠的過軌起重機大車離合裝置。

本裝置的組成部分如圖9所示，本裝置通過銷軸（2、6）分別與過軌起重機的兩個主機端梁（1、7）連接；根據兩吊鉤間距的要求確定連接桿（可以由槽鋼或鋼管組成）（4）的長度，然后與連接板（3、5）焊接而成。該裝置在過軌起重機工作過程中始終將主機的兩臺懸掛起重機連接在一起，它的缺點是當主機中的某一臺懸掛起重機單獨使用吊運車間其它物品時，另一臺懸掛起重機跟著動作，而大車的自動離合式連接裝置形式很好的解決了這一問題。在實際工作中大車的連接形式我公司目前選用自動離合式連接裝置形式。

圖9 大車固定式連接裝置

5 過軌起重機的控制形式

過軌起重機的控制形式包括電動式和手動式。過軌起重機主機運行距離較長，所以主機的控制形式選用電動式；副機的控制形式有電動式和手動式兩種形式，由于副機僅在磨煤機上方約5 000 mm～7 000 mm的范圍內移動，所以根據多年的工作經驗建議副機的控制形式選用手動式為宜，這可降低成本，而且手動控制速度較慢又有利于主機和副機過軌鎖緊前的對齊。

6 過軌起重機的電動葫蘆形式

過軌起重機的電動葫蘆形式包含多個類型：有普通電動葫蘆、低矮式電動葫蘆（見圖1）、環 鏈式電動葫蘆、歐式電動葫蘆和懸掛小車式電動葫蘆（見圖7）。如果電動葫蘆吊鉤上升極限位置要求緊湊就選用低矮式電動葫蘆，否則選用普通電動葫蘆；環鏈式電動葫蘆和歐式電動葫蘆很少用，它們價格較貴；懸掛小車式電動葫蘆用于雙梁過軌起重機。

7 結束語

通過對過軌起重機的論析以及相關比較，希望有助于提升對起重機行業的認識，從而有助于客戶選擇使用技術先進、性能達標、質量合格的過軌起重機，同時過軌起重機生產制造商亦要敢于創新，不斷引入先進的生產技術，革新管理理念，為客戶生產質量價廉的過軌起重機。

[1]趙紀軍，呂振葉，吳鳳嶺.過軌起重機過軌裝置的改進[J].起重運輸機械，2011（3）：71.

[2]張顯文，于衛紅，牛艷青.過軌起重機的過軌裝置[J].中華民居（下旬刊），2012（11）：126-127.

[3]張 野，趙章焰，張立建.過軌起重機大車自動離合裝置的設計[J].起重運輸機械，2013（7）：14-15.

Analysis of the Related Problems of Over－rail Crane

ZHAO Ji-jun
（Henan Crane Co.，Ltd.，Yufei Heavy Industries Group，Xinxiang Henan 453000，China）

Doing comprehensive comparative analysis of the design of over–rail crane and use of the common over－rail device form，the main engine layout，anti-aliasing device form，connecting device of long traveling mechanism form，control form，electric hoist form to improve the selection of rail crane design and safe use.

over－rail crane；over－rail device；main engine；auxiliary engine；electric block；connecting device of long traveling mechanism

TH218

A

1672-545X（2017）08-0152-04

2017-05-07

趙紀軍（1978-），男，河南延津人，本科，工程師，研究方向：起重機械設計。