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施工升降機導輪誘發晃振的原因分析及改進措施

施工升降機導輪誘發晃振的原因分析及改進措施

  • 分類:新聞動態
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-04-06 16:04
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【概要描述】

施工升降機導輪誘發晃振的原因分析及改進措施

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  • 分類:新聞動態
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施工升降機導輪誘發晃振的原因分析及改進措施 

 

近年來,我國建筑工程事業取得極大的進展,SCD)系列施工升降機作為常用工程機械,在建筑工程施工等領域發揮著重要的作用。但在使用過程中,施工升降機存在一個比較常見的問題,即在運行過程中有較大幅度的晃動和振動現象。該問題不僅影響施工操作人員的舒適感,同時也不利于施工升降機的長期運行,并且加快了機械運動部件的磨損速度,降低了機械使用壽命,危及工程施工安全。而導輪作為施工升降機運動件(如吊籠和傳動裝置)與固定件(如導軌架)的銜接載體,若調整不合適,或者約束條件不恰當,必然成為誘發施工升降機晃動和振動的重要原因。對此,本文依據實際經驗,分析當前施工升降機常用導輪的結構特點,尋找施工升降機晃動和振動產生的原因,并制定相應的改進措施。

1 施工升降機常用導輪的結構特點

施工升降機中的主要運動件為傳動裝置和吊籠,且均通過導輪在導軌架上進行上下垂直運動。導輪在設備運行過程中起到支撐和導向的作用,導輪和導軌架的間隙要控制在一定范圍內才能夠保證施工升降機平穩運行,避免設備在運行過程中出現晃動和振動的現象。

根據導輪的結構特點分類,施工升降機常用導輪主要分為單輪和擺輪 2 種。為滿足施工升降機在持續作業過程中保持穩定運行狀態,導輪除吊籠上端使用的是擺輪以外,其余位置所安裝的單輪或擺輪均為偏心輪,有一定的調節余量。導輪通過轉動偏心軸套實現導輪與導軌架配合間隙的調整,在其偏心量范圍內可以實現無極調節,并利用螺栓、螺母的預緊力進行緊固,用來鎖定已經調整好的導輪,使得導輪與導軌架間隙可以控制在 0.51 mm 的合理范圍內。在整機安裝、調試時,對各組導輪進行調節,并鎖緊螺母,保證施工升降機傳動裝置和吊籠等運動件載荷盡可能地均布到單個導輪上,使整機各個部位受力均勻合理。導輪的調節作用在于避免傳動中導輪與導軌架出現較大的幾何尺寸偏差而產生過大的配合間隙,從而也就避免了導輪自身制造和裝配的幾何偏差,成為施工升降機傳動裝置和吊籠產生晃振的必要條件。

2 施工升降機常用導輪的結構缺陷分析

經細致分析,目前這類施工升降機導輪在結構上存在 2 個缺陷,具體分析如下。

1)導輪的調節是通過轉動偏心軸套來實現的,雖然能在其偏心量范圍內達到無級調節的效果,但是在導輪的緊固方面是通過螺栓、螺母的預緊力進行緊固,其效果并不是很理想。施工升降機安裝、調試并正常使用后,經過一段時間的正常磨合,導輪的螺母漸漸松動,這將直接導致螺栓、螺母的緊固摩擦力逐漸遞減,當調節好偏心量的導輪所受的偏心力矩大于螺母緊固摩擦力時,導輪就有可能產生偏移。當導輪的偏移量達到甚至超出導輪與導軌架間隙 0.51 mm 的合理范圍時,設備在運行過程中不僅達不到合理分配受力的效果,而且在間隙不斷增大的情況下,施工升降機將逐漸產生較大幅度的晃動和振動。

2)導輪所采用的螺栓為普通螺栓而非鉸制孔螺栓,相比而言,普通螺栓的制造精度和材料強度要差于鉸制孔螺栓。使用普通螺栓的導輪在與施工升降機傳動裝置或吊籠上按配合精度要求所加工的安裝孔進行裝配時,必然存在較大的裝配間隙,無法形成良好的力學傳遞,在施工升降機持續運行的情況下,裝配間隙不斷擴大而逐漸開始產生晃振。

由此可知,常用施工升降機導輪在正常使用一段時間后,上述兩大缺陷會導致導輪與導軌之間的間隙逐漸增大,同時整體性也會逐漸減弱。一旦施工升降機運行速率與吊籠振動頻率相當時,會出現施工升降機吊籠的持續振動,乘員不適感難以克服,同時會加快機械運動部件的磨損速度,降低機械使用壽命,甚至危及工程施工安全。

3 導輪的改進措施和結構特點分析

3.1 改進措施

1)設計合理有效的螺栓放松裝置。將偏心軸套和螺栓一體化設計,配備固定卡板對其進行防松固定,避免導輪偏心結構所產生的偏心力矩影響,避免導輪繞偏心軸心線旋轉而偏移的現象。

2)增加導輪與運動件(吊籠和傳動裝置)配合部分的配合精度。在將偏心軸套和螺栓一體化設計的基礎上,將與施工升降機傳動裝置或吊籠上有配合精度要求的配合段增加其尺寸精度要求,保證尺寸精度達到力學傳遞需求,使施工升降機導輪與施工升降機運動件形成一個有效的整體。

3.2 結構特點介紹

針對以上問題,根據工作中的實際經驗,設計了一種經過改進的施工升降機導輪,該改進后施工升降機導輪采用偏心軸調節結構,將文中所述的常用施工升降機導輪的偏心軸套和螺栓一體化設計成一個整體,即偏心軸。偏心軸軸端臺階加工成正六邊形,固定卡板則加工成偏心軸軸端臺階的正六邊形配合的內孔,滿足在通過偏心軸將施工升降機導輪與導軌架間隙調節至合理范圍內后,使用固定卡板將偏心軸鎖定的效果。這個改進措施能使施工升降機在正常使用過程中,對導輪的偏心軸進行鎖止,避免導輪因偏心結構所產生的偏心力矩影響而出現的偏移現象。

 

 

出自《企業科技與發展201707期》   作者: 麥剛 尹義民 姜渭 顧彬榮 覃彤

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