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小车架轻量化技术

发布日期:2015-07-01 00:00 来源:http://www.cedar-composites.com 点击:

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(1)桥架轻量化技术新型轻量化起重机桥架一般采用四梁结构形式,如图 1 所示。其主梁采用窄翼缘全偏轨焊接箱型梁结构,小车轮压力通过轨道直接传递到上盖板与主腹板的焊缝上。


   与传统的半偏轨形式相比,采用全偏轨箱型梁因主、副腹板受力不同,副腹板板厚选取可比主腹板小,并可取消半偏轨箱形梁内部众多小隔板。采用该结构形式,能明显改善主梁上盖板的焊接变形和波浪变形,且焊接下挠变形量较小。大吨位偏轨箱形梁系宽形梁,为此可省略走台,从而使制造工艺进一步简化,总体质量进一步降低。与传统起重机采用压板固定的轨道不同,轻量化起重机小车轨道采用方钢(或扁钢)直接焊接在主梁上,能使轨道和箱型梁组成整体结构,共同承受载荷,提高了主梁的强度和刚度,较大幅度降低了主梁高度和主梁质量。

   通过采用四梁桥架结构形式、全偏轨焊接轨道箱形主梁,合理选配材料,应用先进的端梁模块化等设计思想,可使起重机从结构方案上达到轻量化的目标。

(2)小车架轻量化技术

   传统起重小车架采用超静定结构的布局方式,选用的零部件技术陈旧,布置缺乏优化,由此导致起升机构大而笨重。其承载起升机构的小车架则多采用由 2 根端梁、多根横梁以及多处加强筋焊接成的超静定刚性框架结构形式,框架上面还需铺设厚重的钢板。由此看出,传统小车架结构不仅存在质量大、成本高、结构复杂、焊接工艺复杂、刚性大等缺点,且极易出现车轮三点着地、轮压分配不均衡、车轮啃轨现象,严重影响作业的安全性和寿命。

   产品轻量化起重机采用三支点静定支承形式的工字形三梁小车架,其横梁为开口滑轮梁。该型小车架在垂直方向有足够的刚度,以减小起吊重物的振动。在水平扭转方面,有一定的柔性,允许小车架承受一定量的扭转变形,以确保四轮支点适应主梁的变形。

(3)起升机构轻量化技术

    起升机构自身的结构形式、质量、高度等参数对起重机整机的轻量化指标,特别是主梁质量、整机净空高度等都会产生巨大的影响。其卷筒两端用2个轴承座支撑,卷筒通过卷筒联轴器与减速器的低速轴相连,电动机通过联轴器与减速器的高速轴相连。卷筒的 2 个轴承座,电机、减速器、制动器的支座均用地脚螺栓固定在小车架上。由于该种起升机构传动链尺寸庞大、结构形式复杂、整体小车架刚性过大,导致其整体质量和外形尺寸均偏大。

    减速器简支座、一个铰接支座和一个卷筒轴承座与小车架端梁相连,支承形式简单,受力清晰。该结构通过对传动链的优化,提高了起升高度、增加了空间利用率,实现了起重小车整体结构紧凑、整机高度大幅度降低的目的。

    减速器的安装形式既要保证传动的稳定,又要满足轻量化起重机起升机构的需求。轻量化起重机小车空间布置紧凑,没有传统 的小车平台用以安装零部件,其端梁较窄且刚性小,为此需对传统减速器的安装形式进行优化,以压缩传动链尺寸、减小传动振动。具体可采取以下方案:对于电机、制动器等无底座部件,可采用刚性接口连接在减速器箱体上,如图 5 所示。从有利于起升小车稳定性的角度考虑,电机的长度应尽量短,质量应尽量轻。


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