CN103231987A - 一种二力杆系的水平轮防啃轨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种二力杆系的水平轮防啃轨装置。其技术方案是：该装置包括4个大小和结构相同的二力杆机构，4个二力杆机构对称地固定在桥架主梁(1)的四角。二力杆机构由固定架组和水平轮组组成，固定架组包括箱形固定架(2)、压紧架(3)和压弹簧(15)；水平轮组包括水平轮(4)、轴承(8)、偏心透盖(9)、调整垫(10)、轮轴(12)、轴套(13)。箱形固定架(2)固定在桥架主梁(1)两侧的腹板上，压紧架(3)通过压弹簧(15)在箱形固定架(2)内部滑动；水平轮(4)通过轴承(8)、轮轴(12)和偏心透盖(9)固定在压紧架(3)上。本发明实现了起重机运行的精确导向，轨道(5)与水平轮(4)柔性接触，有效地避免了车轮啃轨现象。具有结构简单、易于维护、稳定性强和使用寿命长的特点。

Description

一种二力杆系的水平轮防啃轨装置

技术领域

本发明属于起重机运行机构的防啃轨装置技术领域。具体涉及一种二力杆系的水平轮防啃轨装置。

背景技术

大跨度的桥式起重机的大车运行机构通常采用双轮缘车轮，轮缘的作用是导向和承受偏斜运行时的水平侧向力。当起重机遇到“车轮组装配位置不当”、“轨道高低差或平行度偏差较大”、“桥架变形”等问题时，极易导致车轮的偏斜运行，车轮与轨道之间不仅会发生极大的冲击，还会产生严重的磨损，这一现象即为啃轨。资料显示：桥式起重机在运行过程中发生啃轨现象是相当普遍的，特别是在高负荷工作的冶金行业，由于啃轨引起大车车轮轮缘损废的事故约占总数的85%，啃轨时产生的侧向冲击力还会给桥架金属结构和厂房结构造成严重损伤。因此，啃轨现象一直是国内外起重机行业急需攻克的难题之一。

在长期的生产实践中，人们总结并采用了各种办法，例如：增加导向轮和无缘车轮，由于导向轮与轨道之间属于滚动摩擦，因此可以有效地减小运行阻力；在车轮处增加传感器检测车轮与轨道的间隙，实时地将间隙信号反馈至大车运行电机，通过调节两端的电机转速以实现纠偏；在车轮更换时，注意调整同侧车轮的平直度及垂直度，使其在规范要求的精度范围内。

上述方法在一定程度上能够减轻啃轨的危害程度，但无法完全去除啃轨现象对起重机造成的影响，在使用中也存在诸多不方便的地方。主要问题如下：（1）传统的防啃轨装置一般是增加水平导向轮，水平导向轮垂直连接于主梁或端梁的端部，形成悬臂杆系，啃轨时碰撞产生的侧向力偶通过悬臂杆系形成弯矩并作用于主梁或端梁上，使得主梁或端梁上薄弱部位的焊缝极易发生疲劳裂纹，进而导致结构失效。（2）水平导向轮通常与轨道单线接触，当车轮和轨道发生碰撞或滑动时，接触力非常大，极易导致车轮轮缘的磨损，因此必须增大水平导向轮的直径或者提高导向轮及安装附件的材质，这样才可满足导向轮与轨道在接触时的刚度和强度要求。（3）水平导向轮与轨道之间存在间隙，当车轮磨损到一定程度后必须重新调节该间隙，而现有的装拆方法繁琐，不但增加了维护费用，还耽误了生产任务。

发明内容

本发明旨在针对以上所述问题，目的是提供一种结构简单、易于维护、稳定性强和使用寿命长的二力杆系的水平轮防啃轨装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该装置包括4个二力杆机构，4个二力杆机构的固定端对称地固定在桥架主梁的四角，4个二力杆机构位于桥架主梁的两侧，4个二力杆机构的活动端与轨道内侧的安装间隙e为4~8mm。

4个二力杆机构的大小和结构相同，均由固定架组和水平轮组组成。

固定架组包括箱形固定架、压紧架和压弹簧。箱形固定架的一端用底板封闭，压紧架由叉架和活动箱体固定连接而成，叉架呈“U”形结构。,压紧架的活动箱体装入箱形固定架内，活动箱体的外壁和箱形固定架的内壁活动配合，在压紧架的活动箱体和箱形固定架的底板间装有压弹簧；叉架固定装有水平轮组。 

水平轮组包括水平轮、轴承、偏心透盖、调整垫、轮轴、轴套。水平轮组的结构是：偏心透盖对称地安装在压紧架的叉架的靠近端部处，偏心透盖和叉架的平面接触处配有调整垫；轮轴固定安装在两个偏心透盖的偏心孔中，水平轮通过轴承安装在轮轴中部的圆柱面上，轴承的一侧紧靠轴肩，轴承的另一侧装有轴套。水平轮的上侧面和下侧面对应地装有上透盖和下透盖，起密封作用，下透盖压紧轴承。

所述偏心透盖均匀布置有4~12个螺钉孔，偏心透盖还设有1个偏心孔，偏心孔孔距b=15~25mm。

所述轮轴为阶梯轴，在安装轴套的轮轴圆柱面上开有径向油道，在安装轴套的轮轴一端开有轴向油道，所述轴向油道与所述径向油道相通。所述轴套的一端扩有阶梯孔，在阶梯孔孔壁处开有4~8个径向油孔，所述阶梯孔与所述径向油孔相通。轮轴的轴向油道口装有油杯，可以方便地对轴承进行润滑。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、现有的防侧向力装置一般是垂直连接于主梁或端梁上的悬臂杆系，水平轮碰撞轨道产生侧向力往往以弯矩的形式作用于连接结构的根部，极易使该部位的焊缝产生疲劳裂纹，进而导致结构失效。本发明改变现有的悬臂杆系，采用二力杆的水平杆系，主要零部件之间的作用力都是处于同一直线上。当水平轮与轨道啃轨时，水平轮通过活动箱体将侧向力传递给压弹簧，压弹簧可吸收冲击的瞬间动载荷，再传递给固定在主梁上的箱形固定架，形成二力杆的水平杆系。二力杆的水平杆系将侧向力传递形成的轴向压力直接传递于主梁，避免了弯矩作用，有效增强了抵抗侧向力的能力，降低了结构疲劳破坏的可能性，提高了起重机的使用寿命。

2、本发明将4个二力杆机构对称地固定在桥架主梁的四角，4个二力杆机构都处于轨道的内侧，与现有的水平轮设置在轨道内外两侧的技术相比，定向效果佳，有效地避免了车轮啃轨现象。

3、本发明的4个二力杆机构均安装于桥架主梁的两侧，加大了作用在同侧导轨上的两个水平轮之间的轮距，使得桥架平面内两个侧向力之间的距离变大，不仅降低了侧向力对桥架结构的力学影响，还增强了桥架运行过程中的平稳定向性能。

4、本发明改变了现有技术中轨道与水平轮的接触方式，在所述的压紧架的活动箱体和箱形固定架的底板间装有压弹簧，压弹簧可以吸收啃轨时的瞬间动载荷，避免了大吨位起重机刚性接触带来的碰撞，实现柔性接触，延长水平轮的使用寿命。

5、本发明提供了一种竖直位移可调的方案。两个偏心透盖都配有调整垫，通过改变轴套的长度和调整垫的厚度，能方便地调节水平轮相对于轨道内侧的竖直位置，可使水平轮与轨道内侧的接触力作用线与此装置的中心线趋于一致，既不形成弯矩，也不容易使压紧架在压紧时卡死。此方案结构简单，维护方便。

6、本发明提供了一种水平位移可调的技术方案。所述的偏心透盖利用偏心距来调节水平轮与轨道的间隙，两个偏心透盖上均匀布置有多个螺钉孔和1个偏心孔，通过同步旋转两个偏心透盖至下一组角位置，可以实现水平轮与轨道内侧的间隙调节。结构简单、易于操作、加大了调整间隙的范围。 

本发明实现了起重机运行的精确导向，轨道与水平轮柔性接触，安装拆卸方便，维护性能好，有效地避免了车轮啃轨现象，能广泛地应用于起重机行业及其他相关类似要求的场合。该装置具有结构简单、易于维护、稳定性强和使用寿命长的特点。

附图说明

图1为本发明一种结构示意图；

图2为图1中Ⅰ的局部放大示意图；

图3为图2的A-A剖视示意图；

图4为图3中Ⅱ的局部放大示意图；

图5为图4中偏心透盖9的剖视示意图；

图6为图4中轮轴12的局部剖视示意图；

图7为图4中轴套13的剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

    一种二力杆系的水平轮防啃轨装置。该装置如图1所示，包括4个二力杆机构，4个二力杆机构的固定端对称地固定在桥架主梁1的四角，4个二力杆机构位于桥架主梁1的两侧。如图4所示，4个二力杆机构的活动端与轨道5内侧的安装间隙e为4~6mm。如图2所示，在主梁1端部和外侧腹板焊接加强筋板。

4个二力杆机构的大小和结构相同，均由固定架组和水平轮组组成。

如图3所示，固定架组包括箱形固定架2、压紧架3和压弹簧15。箱形固定架2的一端用底板封闭，压紧架3由叉架和活动箱体固定连接而成，叉架呈“U”形结构。压紧架3的活动箱体装入箱形固定架2内，活动箱体的外壁和箱形固定架2的内壁活动配合，在压紧架3的活动箱体和箱形固定架2的底板间装有压弹簧15；叉架固定装有水平轮组。 

如图4所示，水平轮组包括水平轮4、轴承8、偏心透盖9、调整垫10、轮轴12、轴套13。水平轮组的结构是：偏心透盖9对称地安装在压紧架3的叉架的靠近端部处，偏心透盖9和叉架的平面接触处配有调整垫10。轮轴 12固定安装在两个偏心透盖9的偏心孔中，水平轮4通过轴承8安装在轮轴12中部的圆柱面上，轴承8的一侧紧靠轴肩，轴承8的另一侧装有轴套13。水平轮4的上侧面和下侧面对应地装有上透盖14和下透盖7，起密封作用，下透盖7压紧轴承8。

如图2和图5所示，所述偏心透盖9均匀布置有8个螺钉孔，偏心透盖9还设有1个偏心孔，偏心孔孔距b=15~20mm。

如图6所示，所述轮轴12为阶梯轴，在安装轴套13的轮轴12圆柱面上开有径向油道，在安装轴套13的轮轴12一端开有轴向油道，所述轴向油道与所述径向油道相通。如图7所示，所述轴套13的一端扩有阶梯孔，在阶梯孔孔壁处开有4个径向油孔，所述阶梯孔与所述径向油孔相通。如图4所示，轮轴12的轴向油道口装有油杯11，可以方便地对轴承进行润滑。

实施例2

一种二力杆系的水平轮防啃轨装置。除下述技术参数外，其余同实施例1。

4个二力杆机构的活动端与轨道5内侧的安装间隙e为6~8mm；轴套13的阶梯孔孔壁处开有5~8个径向油孔；偏心透盖9均匀布置有4~7或9~12个螺钉孔；偏心透盖9的偏心孔孔距b=20~25mm。

本具体实施方式在安装时，车轮6垂直中心线与轨道5垂直中心线趋向接近甚至重合，以平衡两边轨道5上由侧向力产生的力偶与反力偶，能降低啃轨侧向力的大小。

本具体实施方式与现有技术相比具有以下优点：

1、现有的防侧向力装置一般是垂直连接于主梁1或端梁上的悬臂杆系，水平轮4碰撞轨道5产生侧向力往往以弯矩的形式作用于连接结构的根部，极易使该部位的焊缝产生疲劳裂纹，进而导致结构失效。本具体实施方式改变现有的悬臂杆系，采用二力杆的水平杆系，主要零部件之间的作用力都是处于同一直线上。当水平轮4与轨道5啃轨时，水平轮4通过活动箱体将侧向力传递给压弹簧15，压弹簧15可吸收冲击的瞬间动载荷，再传递给固定在主梁1箱形固定架2，形成二力杆的水平杆系。二力杆的水平杆系将侧向力传递形成的轴向压力直接传递于主梁1，避免了弯矩作用，有效增强了抵抗侧向力的能力，降低了结构疲劳破坏的可能性，提高了起重机的使用寿命。

2、本具体实施方式将4个二力杆机构对称地固定在桥架主梁1的四角，4个二力杆机构都处于轨道5的内侧，与现有的水平轮4设置在轨道5内外两侧的技术相比，定向效果佳，有效地避免了车轮啃轨现象。

3、本具体实施方式的4个二力杆机构均安装于桥架主梁1的两侧，加大了作用在同侧导轨5上的两个水平轮4之间的轮距，使得桥架平面内两个侧向力之间的距离变大，不仅降低了侧向力对桥架结构的力学影响，还增强了桥架运行过程中的平稳定向性能。

4、本具体实施方式改变了现有技术中轨道5与水平轮4的接触方式，在所述的压紧架3的活动箱体和箱形固定架2的底板间装有压弹簧15，压弹簧15可以吸收啃轨时的瞬间动载荷，避免了大吨位起重机刚性接触带来的碰撞，实现柔性接触，延长水平轮4的使用寿命。

5、本具体实施方式提供了一种竖直位移可调的方案。两个偏心透盖9都配有调整垫10，通过改变轴套13的长度和调整垫10的厚度，能方便地调节水平轮4相对于轨道5内侧的竖直位置，可使水平轮4与轨道5内侧的接触力作用线与此装置的中心线趋于一致，既不形成弯矩，也不容易使压紧架在压紧时卡死。此方案结构简单，维护方便。

6、本具体实施方式提供了一种水平位移可调的技术方案。所述的偏心透盖9利用偏心距来调节水平轮4与轨道5的间隙，两个偏心透盖9上均匀布置有多个螺钉孔和1个偏心孔，通过同步旋转两个偏心透盖9至下一组角位置，可以实现水平轮4与轨道5内侧的间隙调节。结构简单、易于操作、加大了调整间隙的范围。 

本具体实施方式实现了起重机运行的精确导向，轨道5与水平轮4柔性接触，安装拆卸方便，维护性能好，有效地避免了车轮啃轨现象，能广泛地应用于起重机行业及其他相关类似要求的场合。该装置具有结构简单、易于维护、稳定性强和使用寿命长的特点。

Claims (4)

1.一种二力杆系的水平轮防啃轨装置，其特征在于该装置包括4个二力杆机构，4个二力杆机构的固定端对称地固定在桥架主梁(1)的四角，4个二力杆机构位于桥架主梁(1)的两侧，

4个二力杆机构的活动端与轨道(5)内侧的安装间隙e为4~8mm；

4个二力杆机构的大小和结构相同，均由固定架组和水平轮组组成；

固定架组包括箱形固定架(2)、压紧架(3)和压弹簧(15)；箱形固定架(2)的一端用底板封闭，压紧架(3)由叉架和活动箱体固定连接而成，叉架呈“U”形结构；压紧架(3)的活动箱体装入箱形固定架(2)内，活动箱体的外壁和箱形固定架(2)的内壁活动配合，压紧架(3)的活动箱体和在箱形固定架(2)的底板间装有压弹簧(15)；叉架固定装有水平轮组； 

水平轮组包括水平轮(4)、轴承(8)、偏心透盖(9)、调整垫(10)、轮轴(12)、轴套(13)；水平轮组的结构是：偏心透盖(9)对称地安装在压紧架(3)的叉架的近端部处，偏心透盖(9)和叉架的平面接触处配有调整垫(10)；轮轴 (12)固定安装在两个偏心透盖(9)的偏心孔中，水平轮(4)通过轴承(8)安装在轮轴(12)中部的圆柱面上，轴承(8)的一侧紧靠轴肩，轴承(8)的另一侧装有轴套(13)。

2.根据权利要求1所述的二力杆系的水平轮防啃轨装置，其特征在于所述偏心透盖(9)均匀布置有4~12个螺钉孔，偏心透盖(9)还设有1个偏心孔，偏心孔孔距b=15~25mm。

3.根据权利要求1所述的二力杆系的水平轮防啃轨装置，其特征在于所述轮轴(12)为阶梯轴，在安装轴套(13)的轮轴(12)圆柱面上开有径向油道，在安装轴套(13)的轮轴(12)一端开有轴向油道，所述轴向油道与所述径向油道相通。

4.根据权利要求1或3所述的二力杆系的水平轮防啃轨装置，其特征在于所述轴套(13)的一端扩有阶梯孔，在阶梯孔孔壁处开有4~8个径向油孔，所述阶梯孔与所述径向油孔相通。

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