姜明峰， 張建輝

（南通潤(rùn)邦重機(jī)有限公司技術(shù)中心，江蘇南通226013）

0 引言

為了便于司機(jī)及安裝、維修人員的上下，門(mén)座機(jī)都設(shè)有扶梯、平臺(tái)與欄桿（簡(jiǎn)稱爬梯系統(tǒng)）。爬梯系統(tǒng)首先應(yīng)布局合理，讓上述人員能安全、方便地到達(dá)需要去的地方；其次應(yīng)保證有充分的通行空間和安裝、維修、保養(yǎng)的作業(yè)空間。然而為了滿足臂架系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修要求，傳統(tǒng)機(jī)型的爬梯系統(tǒng)布局卻給整個(gè)門(mén)座機(jī)結(jié)構(gòu)帶來(lái)不利影響。

1 傳統(tǒng)爬梯系統(tǒng)簡(jiǎn)介

門(mén)座機(jī)的臂架系統(tǒng)通常需要對(duì)象鼻梁與大拉桿連接鉸點(diǎn)、象鼻梁與主臂架連接鉸點(diǎn)、象鼻梁前端滑輪鉸點(diǎn)及主臂架中部鉸點(diǎn)部位進(jìn)行維修、保養(yǎng)，傳統(tǒng)機(jī)型臂架系統(tǒng)的爬梯系統(tǒng)是安裝在整個(gè)主臂架、象鼻梁及大拉桿上（圖1）。各個(gè)鉸點(diǎn)的保養(yǎng)、維修需通過(guò)圖1所示各路線進(jìn)行操作。由于受鋼結(jié)構(gòu)樣式影響，通常象鼻梁欄桿系統(tǒng)較為狹窄，不利于象鼻梁前端滑輪鉸點(diǎn)的保養(yǎng)、維修工作，給工作人員帶來(lái)不安全因素。

圖1 傳統(tǒng)爬梯系統(tǒng)

2 新型爬梯系統(tǒng)介紹

圖2 新型爬梯系統(tǒng)

新型爬梯系統(tǒng)（圖2）是在滿足保證充分的通行空間和安裝、維修、保養(yǎng)作業(yè)空間的前提下，利用新的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

如圖2所示，與傳統(tǒng)爬梯系統(tǒng)相比，有如下改變：1）將維修、保養(yǎng)的作業(yè)位置由最大幅度改為最小幅度；2）取消象鼻梁上的欄桿和維修平臺(tái)，將象鼻梁前端滑輪維修平臺(tái)布置在主臂架上；3）取消布置在主臂架上的象鼻梁與主臂架連接鉸點(diǎn)維修平臺(tái)，將其布置在大拉桿上；4）取消主臂架中部鉸點(diǎn)維修平臺(tái)，該部位的維修、保養(yǎng)在上轉(zhuǎn)柱平臺(tái)進(jìn)行。

3 新型爬梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念及優(yōu)點(diǎn)

3.1 新型爬梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念

傳統(tǒng)的臂架系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)約束條件為“貨載的最大水平位移差（Δdy）、貨載最大未被平衡力矩（MQ）、象鼻梁端點(diǎn)最大水平速比（Vmax/Vmin）”。在滿足傳統(tǒng)設(shè)計(jì)約束條件的基礎(chǔ)上，新型爬梯系統(tǒng)增加了“象鼻梁端點(diǎn)至主臂架中心線的最小垂直距離（Lmin）”的約束，這一約束條件使得最小幅度時(shí)象鼻梁前端滑輪維修平臺(tái)懸出部分最小化，最大限度地減小平臺(tái)的重量。

圖3 新型爬梯系統(tǒng)三維圖

3.2 新型爬梯系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

1）象鼻梁爬梯的取消使得整機(jī)重心向回轉(zhuǎn)中心偏移，從而減輕水泥配重，減輕整機(jī)重量，減小大車(chē)輪壓；2）整機(jī)重量及等效變幅力的減小，降低了變幅電動(dòng)機(jī)和大車(chē)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)功率；3）使得整機(jī)鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)受力更加合理；4）減少了保養(yǎng)、維修人員在工作時(shí)的行走路線，工作時(shí)的高度降低。

4 實(shí)例驗(yàn)證

下面以常規(guī)四連桿門(mén)座機(jī)MQS2533機(jī)型為例，采用相同計(jì)算方法，比較計(jì)算結(jié)果。

基本參數(shù)如表1所示。

表1中：GO為平衡梁配重，t；GD為大拉桿重量，t；GU為小拉桿重量 ，t；GM 為 主 臂架重量，t；GMX 為主臂架重心距主臂架下鉸點(diǎn)的水平 距 離 ，m；GMY為主臂架重心距主臂架下鉸點(diǎn)的垂直距離，m；GE為象鼻梁重量，t；GEX為象鼻梁重心距象鼻梁中鉸點(diǎn)的水平距離，m；GEY為象鼻梁重心距象鼻梁中鉸點(diǎn)的垂直距離，m；GB為平衡梁重量，t；GBX為平衡梁重心距平衡梁中鉸點(diǎn)的水平距離，m；GBY為平衡梁重心距平衡梁中鉸點(diǎn)的垂直距離，m；GMS為主臂架爬梯增重系數(shù)；GDS為大拉桿爬梯增重系數(shù)；GES為象鼻梁爬梯增重系數(shù)；B9為轉(zhuǎn)盤(pán)水泥配重中心至回轉(zhuǎn)中心的距離，m；Vl為變幅速度，m/min。

計(jì)算結(jié)果如表2所示。

表1 基本參數(shù)

表2 計(jì)算結(jié)果

圖4

5 結(jié)語(yǔ)

由以上可見(jiàn)，在滿足爬梯系統(tǒng)各項(xiàng)功能的前提下，新型爬梯系統(tǒng)較傳統(tǒng)爬梯系統(tǒng)更為實(shí)用，減輕了整機(jī)重量及整機(jī)總功率，對(duì)于保養(yǎng)、維修人員減少了工作時(shí)的行走時(shí)間、增大了工作人員的安全性；同時(shí)，為設(shè)計(jì)人員提供了一種新的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路。