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龙滩缆索起重机设计制造简述

文档名称:龙滩缆索起重机设计制造简述
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上传者:zhaohe
添加时间:2019/05/21
内容摘要:
钢结构制安与机电工程
疙滩魏索起重机计制造简述
杨芳/(中国水电建设集团夹江水工机械有限公司)
【摘要】目前在国内大中型水电工程使用过的缆索起重机(简称缆机)机型,基本上属于平移式和辐射式,
考虑到龙滩工程施工现场的特殊条件及施工和吊装需要,采用两台安装在同一高程的平移式缆机。目前技术上
比较成熟的承马型式有牵引式承马、自行式承马和国定张开式承马,固定张开式承马具有结构简单、质量小、
间距小等优点,龙滩20t/25t缆机上采用了固定张开式承马。
关键词】平移式缆机主索承马小车起升机构牵引机构
主、副塔主索支点高差:5.7m。
1引言
前轨轨面至主索支点高差:主塔45.5m;副塔10m
小车非正常工作区(浇筑/安装):主索两端各10%/
作为起重设备的缆索起重机(简称缆机),与桥式起24%跨距。
重机、门式起重机的工作原理无本质上的不同,但国内
满载升降速度(浇筑/安装):125m/min/40m/min
外少有专门的缆机标准,国内只有《缆索起重机技术条
空罐升降速度(浇筑/安装):160m/min。
件》(SL.375-2007),美国缆机安全标准及德国工程师
空钩升降速度(浇筑):200m/min/40m/min。
协会规程中的相关章节等有一些与缆机有关的零散规定
小车牵引速度(浇筑/安装):450m/min/150m/min
设计专用于水利水电工程施工用的重型缆机时,除了根
主、副塔行走速度:1.5~15m/min(交流变频调速)。
据特定的施工条件,选定和设计出适当的缆机机型外,
工作环境温度:-10~+45℃。
更重要的是必须解决好重型缆机有别于一般起重机的一
工作状态计算风压:250N/m2
系列关键技术问题。下面以广西龙滩电站20t/25t缆索起
非工作状态计算风压:800N/m2。
重机为例,讨论有关缆机的几个关键技术问题。
工作级别:起升机构M6;大车行走机构M3;小车
牵引机构M6
2龙濰缆机的特点及主要技术参数
3设计制造中的几个关键技术问题
目前在国内大中型水电工程使用过的缆机机型,基
本上属于平移式和辐射式,只有在三峡工程由于地形和3.1主索(承载索)的选择
施工条件特殊,采用了摆塔式缆机。考虑到龙滩工程施
主索采用的是拖飞堡公司的密封钢丝绳,这种型式
工现场的特殊条件及施工和吊装需要(兼用型),采用两的钢素具有很大的抗拉强度,善于承受横向拉力,表面
台安装在同一高程的平移式缆机,满足并车抬吊要求,
平滑,减小了起重小车车轮行走时引起的阻力和磨损。
而未采用辐射式缆机。其主塔塔高45.5m,为目前国内
主索的张力和垂度计算方法有悬链线计算法和抛物
最高的平移式缆机塔架。其主要技术参数如下:
线计算法。悬链线计算法是一种精确计算方法,但在主
工作级别(浇筑/安装):A6/A3。
索计算上,除了需承受由主索本身、起升索、牵引索、
起重量(额定/最大):20/25t。
承马、风载等引起的均布载荷外,还要承受由小车引起
跨距(设计/使用):950m/906.,44m
的集中载荷,利用悬链线计算法进行计算困难较大,而
跨中垂度(20t/25t):5%/5.13%跨距。
抛物线计算法在缆索起重机实际计算中比较容易,且计
起升高度(设计/使用):260m/240m。
算误差不大。根据三峡、二滩、水口、万家寨、五强溪
?83
水利水电施エ2014?第2期总第143期
等缆机工程实例的统计,足以满足实际运用的需要。因
吸取万家寨缆机采用固定张开式承马的经验,在消
此,采用近似计算方法一一抛物线计算法
化吸收德国进口缆机的基础上,龙滩20/25t缆机上采用
通过计算,主索直径选择为91mm,安全系数为
了固定张开式承马。根据万家察2t缆机的实践经验,小
3.01,主索最大张力为330t,额定载荷下主索的垂度系
车导绳槽与承马有较高的运行配合精度,要求主索承载
数为0.05,垂度为45.75m:由于该缆机有25t超载工况曲线接近实际工况,在进行各种工况的主索曲线计算时,
的要求,在保持额定载荷工况的最大张力不变条件下,分别考虑了小车的24个车轮产生的集中力的影响,根据
可得出该工况下主索的垂度系数为0.05135,垂度为
力的平衡条件分別计算出每个车轮所在位置的垂度。根
46.98m。按照最大拉力选择主索的直径,再根据选定钢
据垂度曲线可得出最不利工况下承马上、下腔与导绳槽
丝绳直径核算其安全系数,但目前我国尚无标准对工作
的关系,以及起升索、牵引索与压轮、托轮之间的关系
绳的安全系数进行规定,国际上有关规定也不尽相同,
以准确确定导绳槽的形状及压轮和托轮的位置
从今年国内使用的缆机数量来看,德国进口缆机的数量
承马制造需要有合理的制造工艺、装配技术和严格
远超过美国和日本,并且应用相当成功,因此计算时根
的检测手段,承马的打开和关闭应灵活可靠,打开状态
据德国工程师协会规程确定为3~3.5。值得注意的是
的位置尺寸必须符合要求,才能保证缆机小车在主素上
和一般构件不同,主索安全系数值不允许偏小也不能偏运行能够顺利通过承马。
大,偏小会影响主索寿命,偏大则会使主索直径变粗
3.3缆机小车的设计制造
从而造成单位长度质量增加以及主索张力增大等不利
缆机的起升高度H=260m,为了防止起升钢丝绳不
因素
发生旋绞,根据众多工程实例的分析得出,承马上两导
3.2承马型式的选择、布置和制造
向滑轮之间的距离应大于等于H/40=6.5m,若采用单
通常在缆机上沿主索设置若干个承马来承托工作绳,
小车很难实现,经过比较,最后采用了双列小车。双列
避免因工作绳跨距太大而产生过大的垂度,使各绳的工
小车在此之前国内还没有自行设计的先例。设计时首先
作不平稳,特别是因大风而摆动或起制动时发生弹跳,
要解决的是两小车的开马轨之间采用什么方式进行连接
可能引起工作互相缠结,致使缆机不能正常工作,因此
两小车之间需要有两处连接,第一处是两小车架之间,
承马是缆机正常工作必不可少的关键部件之一。目前技
第二处是两开马轨之间。通过对一些国外资料的分析
术上比较成熟的承马型式有牵引式承马、自行式承马和得出了两种方案:第一种方案是在中间梁与两小车架
固定张开式承马。
两开马轨之间采用了铰轴连接,为适应小车处于不同位
对于牵引式承马而言,每一对承马需用一根承马绳置和不同起重量时主索垂度变化的需要,两小车架与中
拉动,承马数量越多需要的承马绳数量也越多,不适用
间连杆之问就需要采用动连接,此种方案固定了开马轨
于缆机跨距大于850m的场合。同自行式承马相比,固定而放松了小车架;第二种方案是两小车架与中间连杆之
张开式承马具有结构简单、质量小、间距小等优点,在间采用铰轴连接,而两开马轨之间采用形梁动连接,
保证承马和小车制作精度的情况下,可以满足小车被牵这种方案是小车架可绕着铰轴转动,由于小车架的转动
引移动速度达到450m/min(7.5m/s),在龙滩缆机跨距而导致两小车开马轨处距离的变化可通过中间起连接作
不超过1000m的情况下不致影响缆机的生产效率。
用的楔型梁的上下移动来进行补偿,如图1所示
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