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中艺-新型单臂架多用途门座起重机

文章出处:中艺重工发布时间:2016/8/17 18:56:09

一、概述

“新型单臂架多用途门座起重机”是由广东省资助的省部科技特派员行动计划专项研发项目。由武汉理工大学、中山市装备制造工业研究院、广东中艺重工有限公司共同承担研发任务,由广东中艺重工有限公司承担样机的试制和生产。

新型单臂架多用途门座起重机是新一代港口装卸设备,可适应集装箱、散货和件杂货物的高效装卸作业。该机大量吸收国外同类型起重机的优点,对传统单臂架门座起重机结构进行了大胆创新和优化,使整机工作性能得到了大幅提高。该机对吊钩、抓斗和集装箱自动吊具等不同方式作业具有良好的适应,有效拓展了单臂架门座起重机的工作范围。

二、主要结构特点及创新

目前国内大量使用的单臂架门座起重机主要用于吊钩和集装箱吊具作业。由于身体结构的限制,多年来单臂架门座起重机一直没有真正实现多用途作业。其突出问题如:钢丝绳寿命短,起重机作业是晃动大,集装箱作业对箱困难,不适应散货抓斗作业等。针对现有问题,通过对该起重机的整体结构进行认真研究,在总体构造上进行了重大创新并取得了预期的效果。

1.整机结构新颖

该机采用钢丝绳滑轮组水平位移补偿和臂架自重平衡系统、齿条变幅,人字架采用板梁立柱结构,臂架下铰点由转台平面移至立柱中部,转台及机器房移至臂架铰点下方。在圆筒门架保持最小高度不变的条件下,通过改变板梁立柱的高度以适应不同起升高度的要求。

2.整机重心低,稳定性好

该机转台、机器房和固定配重等大质量构件不随起升高度的变化而升高,整机重心高度与传统同类型门机相比降低1/4,大幅提高了门机的整机稳定性,使起重机的动态性能和工作稳定性得到了良好的改善。

3.起升钢丝绳寿命长

人字架采用立柱结构后,机器房内可实现不同工作方式工作机构的合理布置,起升钢丝架绳采取人字架后出绳和顺向走绳方式,钢丝绳运行过程中不出现反绕。由于起升机构整体下移,卷筒至滑轮之间的距离增大,钢丝绳与滑轮、卷筒的偏角可控制在1.5度以下,使得钢丝绳的寿命与原同类型门机相比延长近60%,可方便地实现带集装箱自动吊具、散货抓斗和件杂货物等多用途互换高效装卸作业。

4.工作效率高

由于有效延长了钢丝绳的使用寿命,在集装箱自动吊具、散货抓斗和件杂货物装卸作业条件下,起重机的工作速度大幅度提高到与四连杆门机同等的水平,有效提高了工作效率。

三、主要技术特点及创新

1、新设计方法的运用

新型单臂架多用途门座起重机采用具有高立柱和臂架自重平衡系统的单臂架结构型式,通过钢丝滑轮组进行水平位移补偿。根据总体构想,研究了在不同绕绳方案下水平位移的补偿计算和货物的不平衡力矩等计算问题。根据以上理论分析和建模,开发了用于总体找点优化计算和起重机性能计算的专用计算软件。

分析和研究了臂架下铰点的支撑型式、导向滑轮和补偿滑轮的布置、平衡梁的铰点布置和变幅平台的布置,并进行了结构的静、动态分析计算。

2.吊具防摇摆研究

新型单臂架多用途门座起重机吊具减遥控制是提高起重机工作稳定性和效率的重要途径。根据单臂架门机的工作特点,臂架在大幅度向小幅度变化的过程中,悬吊货物的悬垂钢丝绳逐渐变长,货物的水平运动速度逐渐增大,造成货物在起吊过程中的摇摆增大。设计时分析了吊具的受力和运动规律,提出了控制吊具摇摆角度的机械式减摇方案,通过在吊具滑轮上设置恰当的摩擦装置,以消耗吊具在摇摆运动时的能量,达到有效减遥控制的目的。

3.控制系统研究

新型单臂架多用途门座起重机的控制系统采用了当前起重机最先进可靠的控制方案。起重机起升、变幅、回转、运行机构均采用交流变频调速控制驱动和全数字式PLC控制系统。具有各工作机构的运行控制,全自动吊具的运行控制,起重机工作过程的保护控制和最小工作幅度的减遥控制,起升机构的恒功率调速控制,自动功率因数校正控制等,使起重机的运行性能达到了最优。

四、产品应用及效果

新型单臂架多用途门座起重机自2009年8月进行第一台样机试制以来,已由广东中艺重工有限公司生产了10台套投入港口使用。通过用户反馈意见和由国家权威专业质检机构的全面检测,都表明该机型具有优异的起重性能和良好的抗倾覆能力,外形美观、运行平稳、操作视野良好、作业效率高、工艺先进、安全可靠、维修方便。该机型代表了单臂架多用途门座起重机的发展方向,目前已申报了多项发明和实用新型专利。随着产品的不断改进和完善,一种理念全新、性能优良的新型单臂架多用途门座起重机将会取代目前市场上的同类产品,为国内外广大的港口用户所青睐。

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