CN104291218A - 一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，包括以下步骤：步骤一，以承载索垂直地面投影为中轴线，在中轴线两侧各二十米宽度处设置二十米边界线；步骤二，在二十米边界线内侧寻找一立木或伐根；步骤三，在立木或伐根上设置一导向滑轮；步骤四，调整跑车至适当位置；步骤五，将起重索拉至立木或伐根上的导向滑轮处，手动打开导向滑轮的锁扣，将起重索装入滑轮槽，并使起重索端部的抓木钩位于导向滑轮的外侧，锁上锁扣，开始二十米边界线以外区域的集材作业。该方法在符合安全操作规程的前提下，最大限度地减少缆索集材起重机的拆装次数，省时省力，可以在林区集材作业中推广应用。

Description

一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法

技术领域

本发明涉及了一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，属于机械设备在林区作业应用技术领域。

背景技术

为了加快我国南方林区采伐运输机械化进程，一种塔架自行式全地形缆索集材起重机被越来越多地应用于南方森林伐区的集材作业。该缆索集材起重机的塔架及绞盘机系统被整体安装在轮式底盘上，可在小型轮式拖拉机的牵引下，沿林区公路行驶，机动作业。当面对一个既定伐区，该缆索集材起重机可通过若干次设备移动安装，实施分块集材作业，直至最终覆盖整个伐区，完成伐区全部集材作业任务，其设备工艺布置示意图如图1所示。

现行的缆索集材起重机的塔架（见图1右侧公路上的桁架结构，高约8米，其下方为绞盘机，其左侧为运材汽车）主要用于支撑承载索的一端，以提高承载索的净空高度，有利于集材作业。鉴于该缆索起重机系统对塔架的横向（垂直于承载索方向）锚固能力有限，为了防止在集材作业过程中发生起重机塔架的侧翻事故，其操作规程规定：起重索抓钩在承载索两侧的集材范围分别不得超过20米。即每移动安装一次设备，只能采集以承载索地面投影为中轴线的两侧各20米宽度范围内的木材。若对超过20米边界线以外的区域进行集材，则可能因起重索的俯仰角β过大，使起重索对承载索产生过大的横向水平分力，造成起重机侧翻事故。此外，俯仰角β过大还会造成跑车脱轨事故。因此，在目前的操作规程限制下，为了防止起重机侧翻事故和防止跑车脱轨事故，禁止采集承载索两侧20米边界以外的木材。对于20米边界以外区域的木材，根据规程只能采取转移集材设备重新安装集材的办法。众所周知，起重机集材设备每转移安装一次，费时费力，影响集材效率。而实际集材生产中，为了减少设备转移安装的次数，提高生产效率，确实经常需要采集20米边界线以外区域的木材。如何在现有设备条件不变的前提下，采取必要的措施和方法，做到既不违反操作规程，又能最大限度地采集20米边界以外的木材，这无疑是缆索集材起重机在伐区集材生产中所迫切需要的。

发明内容

本发明的目的针对现有技术中存在的不足，提供了一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法；该方法在符合安全操作规程的前提下，最大限度地减少缆索集材起重机的拆装次数，省时省力，可以在林区集材作业中推广应用。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，首先，以承载索垂直地面投影为中轴线，在中轴线两侧各二十米宽度处设置二十米边界线；然后，采集这两条二十米边界线范围内的木材；

步骤二，采集完步骤一限定范围内的木材后，在二十米边界线内侧寻找一立木或伐根；

步骤三，用钢索将一具有手动开口功能的导向滑轮固定于立木或伐根上；

步骤四，用遥控器启动跑车中的双联互锁制动器，将起重索制动，同时解除对承载索的制动，通知绞盘机手启动起重卷筒，通过起重索牵引调整跑车至适当位置，然后停止起重卷筒工作；

步骤五，用遥控器启动跑车中的双联互锁制动器，解除对起重索的制动，同时对承载索进行制动，从而将跑车固定在承载索上；通知绞盘机手启动起重卷筒释放起重索，现场工作人员将起重索拉至立木或伐根上的导向滑轮处，手动打开导向滑轮的锁扣，将起重索装入滑轮槽，并使起重索端部的抓木钩位于导向滑轮的外侧，锁上锁扣，开始二十米边界线以外区域的集材作业。

作为本发明的进一步说明，在步骤五中，所述二十米边界线以外区域的集材作业具体为：首先将二十米边界线外侧的木材拉至导向滑轮处，或是拉至二十米边界线内侧；然后将起重索从导向滑轮上取出，继续按原二十米边界线范围内的集材规程进行集材作业。

在本发明的方法中，在操作规程设定的范围内选取立木或伐根，并在其上安装导向滑轮，然后通过导向滑轮，工作人员可将起重索的抓木钩拉至二十米边界线以外的任意区域进行集材；这样既做到不违反操作规程，又可将集材范围扩展到二十米边界线以外适当区域。该方法简单实用，最大限度地减少缆索集材起重机的拆装次数，省时省力，可以在林区集材作业中推广应用。

作为本发明的进一步说明，步骤四中，所述的跑车适当位置为跑车与导向滑轮间的连线在地面上的投影与中轴线的偏角α≦45°。

缆索集材起重机系统在进行集材作业时，跑车前端起重索相对中轴线的偏角α及其俯仰角β，是关系缆索起重机工作安全的两个重要因素；其中偏角α关系到跑车对承载索制动时是否会产生打滑，而俯仰角β则关系到起重索的拉力会否使缆索起重机系统侧翻倾覆和跑车工作时是否容易脱轨；当在二十米边界线以内的区域按规程进行集材时，只要使偏角α在α≦45°的安全范围内，俯仰角β自然满足安全要求，则系统安全。为了将集材范围扩展至二十米边界线以外的区域，同时保证系统安全，本发明采用导向滑轮对跑车前端起重索进行定位，然后通过调整跑车的位置，将起重索与中轴线的偏角α控制在设计安全值45°以内，可满足跑车对承载索制动时不打滑的安全要求。此外，将导向滑轮定位在二十米边界线以内，可与安全偏角α一同保证起重索的俯仰角β不会超过使缆索起重机系统产生倾覆的安全值，安全的俯仰角β还可保证跑车工作时不脱轨，保证了缆索起重机系统的工作安全。

作为本发明的进一步说明，所述立木或伐根为二十米边界线内侧附近2～3米处的立木或伐根。

作为本发明的进一步说明，所述的具有手动开口功能的导向滑轮包括滑轮和U型锁扣；在滑轮的滑轮心轴的两端分别安装有左耳片和右耳片；所述U型锁扣的一端与右耳片的上端铰接；所述U型锁扣的另一端设有锁孔Ⅱ；所述左耳片的上端设有与U型锁扣大小相匹配的凹槽，并且凹槽的两侧分别设有锁孔Ⅰ、锁孔Ⅲ；当该带开口锁的导向滑轮处于闭合状态时，采用螺栓组件或螺纹销轴依次穿过锁孔Ⅰ、锁孔Ⅱ、锁孔Ⅲ将U型锁扣与左耳片连接在一起。

在上述具有手动开口功能的导向滑轮中，当采用螺纹销轴将U型锁扣与左耳片连接在一起时，所述的锁孔Ⅰ和锁孔Ⅱ均为光孔；所述的锁孔Ⅲ为内螺纹孔；当采用螺栓组件将U型锁扣与左耳片连接在一起时，所述的锁孔Ⅰ、锁孔Ⅱ和锁孔Ⅲ均为光孔。在本发明中，锁孔Ⅲ为内螺纹孔（相当于螺母的功能），这样通过锁孔Ⅲ的内螺纹与螺纹销轴的外螺纹相配合，使U型锁扣与左耳片形成可靠连接。

在本发明的导向滑轮中，采用螺纹销轴时，锁孔Ⅰ和锁孔Ⅱ均为光孔、锁孔Ⅲ为内螺纹孔（相当于螺母的功能），这样通过锁孔Ⅲ的内螺纹与螺纹销轴的外螺纹相配合，使U型锁扣与左耳片形成可靠连接。采用螺栓组件时，锁孔Ⅰ、锁孔Ⅱ、锁孔Ⅲ可以均为光孔；锁孔Ⅲ不需专门设置为内螺纹孔，当然也可以设为内螺纹孔。

在上述具有手动开口功能的导向滑轮中，所述右耳片的上端与U型锁扣的一端通过铰链进行铰接。

在本发明中，采用具有手动开口功能的导向滑轮配合作业，可实现随时将起重索装入滑轮或从滑轮中取出，保证了在二十米边界线以外区域的集材作业对导向滑轮机动性和灵活性的要求。

本发明的优点：

1.简单实用，符合操作规程、安全可靠，省时省力，生产效率高。在安全作业范围内选取立木或伐根，并在立木或伐根上安装导向滑轮，使起重索的俯仰角β始终在安全范围内，符合缆索集材起重机系统的操作规程，通过导向滑轮可以将起重索的抓木钩拉至二十米边界线以外的任意区域进行集材；在理论上可将原中轴线两侧二十米集材范围拓展至起重索长度允许到达的任何区域，使一次安装设备的可集材面积大幅度地增加，大大减少了完成伐区集材任务所需的转移安装设备的次数，提高了伐区集材生产效率，是一种经济、高效、实用的集材方法。

2.操作方便，易于实施推广使用。采用具有手动开口功能的导向滑轮配合作业，可实现随时将起重索装入滑轮或从滑轮中取出，保证了在二十米边界线以外区域的集材作业对导向滑轮机动性和灵活性的要求。

附图说明

图1是本发明中缆索集材起重机设备工艺布置示意图。

图2是本发明中缆索集材起重机集材范围示意图。

图3是本发明中具有手动开口功能的导向滑轮的结构示意图。

图4是图3的左视图。

图5是图4中A处放大剖切结构示意图。

图6是图5中未插入螺纹销轴时的结构示意图。

附图标记：1-跑车，2-承载索，3-起重索，4-伐根，5-导向滑轮，6-抓木钩，7-木材，8-二十米边界线，9-中轴线，10-二十米边界线；501-滑轮，502-滑轮心轴，503-左耳片，504-螺纹销轴，505-U型锁扣，506-铰链，507-右耳片，508-缆索，509-锁孔Ⅰ，510-锁孔Ⅱ，511-锁孔Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

如图1、2所示，一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，包括以下步骤：

步骤一，首先，以承载索垂直地面投影为中轴线9，在中轴线9两侧各二十米宽度处设置二十米边界线8，10；然后，采集这两条二十米边界线8，10范围内的木材；

步骤二，采集完步骤一限定范围内的木材后，在二十米边界线8，10内侧寻找一立木或伐根4；

步骤三，用钢索将一具有手动开口功能的导向滑轮5固定于立木或伐根4上；

步骤四，用遥控器启动跑车1中的双联互锁制动器，将起重索3制动，同时解除对承载索2的制动，通知绞盘机手启动起重卷筒，通过起重索3牵引调整跑车1至适当位置，然后停止起重卷筒工作；

步骤五，用遥控器启动跑车1中的双联互锁制动器，解除对起重索3的制动，同时对承载索2进行制动，从而将跑车1固定在承载索2上；通知绞盘机手启动起重卷筒释放起重索3，现场工作人员将起重索3拉至立木或伐根4上的导向滑轮5处，手动打开导向滑轮5的锁扣，将起重索3装入滑轮槽，并使起重索3端部的抓木钩6位于导向滑轮5的外侧，锁上锁扣，开始二十米边界线8，10以外区域的集材作业。

在上述步骤四中，所述的跑车的适当位置为跑车1与导向滑轮5间的连线在地面上的投影与中轴线9的偏角α≦45°。

在上述步骤五中，所述二十米边界线8，10以外区域的集材作业具体为：首先将二十米边界线外侧的木材拉至导向滑轮5处，或是拉至二十米边界线内侧；然后将起重索3从导向滑轮5上取出，继续按原二十米边界线8，10范围内的集材规程进行集材作业。

所述立木或伐根4为二十米边界线8，10内侧附近2～3米处的立木或伐根4。

在上述实施例中使用的具有手动开口功能的导向滑轮有以下几种结构：

第一种：

如图3-6所示，一种具有手动开口功能的导向滑轮，包括滑轮501和U型锁扣505；在滑轮501的滑轮心轴502的两端分别安装有左耳片503和右耳片507；所述右耳片507的上端与U型锁扣505的一端通过铰链506进行铰接；所述U型锁扣505的另一端设有锁孔Ⅱ510；所述左耳片503的上端设有与U型锁扣505大小相匹配的凹槽，并且凹槽的两侧分别设有锁孔Ⅰ509、锁孔Ⅲ511；所述的锁孔Ⅰ509和锁孔Ⅱ510均为光孔；所述的锁孔Ⅲ511为内螺纹孔；当该带开口锁的导向滑轮处于闭合状态时，采用螺纹销轴504依次穿过锁孔Ⅰ509、锁孔Ⅱ510、锁孔Ⅲ511将U型锁扣505与左耳片503连接在一起。

第二种：

一种具有手动开口功能的导向滑轮，包括滑轮501和U型锁扣505；在滑轮501的滑轮心轴502的两端分别安装有左耳片503和右耳片507；所述U型锁扣505的一端与右耳片507的上端铰接；所述U型锁扣505的另一端设有锁孔Ⅱ510；所述左耳片503的上端设有与U型锁扣505大小相匹配的凹槽，并且凹槽的两侧分别设有锁孔Ⅰ509、锁孔Ⅲ511；所述的锁孔Ⅰ509、锁孔Ⅱ510、锁孔Ⅲ511均为光孔；当该带开口锁的导向滑轮处于闭合状态时，采用螺栓组件依次穿过锁孔Ⅰ509、锁孔Ⅱ510、锁孔Ⅲ511将U型锁扣505与左耳片503连接在一起。

Claims (7)

1. 一种扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，首先，以承载索垂直地面投影为中轴线（9），在中轴线（9）两侧各二十米宽度处设置二十米边界线（8，10）；然后，采集这两条二十米边界线（8，10）范围内的木材；

步骤二，采集完步骤一限定范围内的木材后，在二十米边界线（8，10）内侧寻找一立木或伐根（4）；

步骤三，用钢索将一具有手动开口功能的导向滑轮（5）固定于立木或伐根（4）上；

步骤四，用遥控器启动跑车（1）中的双联互锁制动器，将起重索（3）制动，同时解除对承载索（2）的制动，通知绞盘机手启动起重卷筒，通过起重索（3）牵引调整跑车（1）至适当位置，然后停止起重卷筒工作；

步骤五，用遥控器启动跑车（1）中的双联互锁制动器，解除对起重索（3）的制动，同时对承载索（2）进行制动，从而将跑车（1）固定在承载索（2）上；通知绞盘机手启动起重卷筒释放起重索（3），现场工作人员将起重索（3）拉至立木或伐根（4）上的导向滑轮（5）处，手动打开导向滑轮（5）的锁扣，将起重索（3）装入滑轮槽，并使起重索（3）端部的抓木钩（6）位于导向滑轮（5）的外侧，锁上锁扣，开始二十米边界线（8，10）以外区域的集材作业。

2. 根据权利要求1所述的扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：在步骤五中，所述二十米边界线（8，10）以外区域的集材作业具体为：首先将二十米边界线外侧的木材拉至导向滑轮（5）处，或是拉至二十米边界线内侧；然后将起重索（3）从导向滑轮（5）上取出，继续按原二十米边界线（8，10）范围内的集材规程进行集材作业。

3. 根据权利要求1或2所述的扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：步骤四中，所述的跑车的适当位置为跑车（1）与导向滑轮（5）间的连线在地面上的投影与中轴线（9）的偏角α≦45°。

4. 根据权利要求1所述的扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：所述立木或伐根（4）为二十米边界线（8，10）内侧附近2～3米处的立木或伐根（4）。

5. 根据权利要求1所述的扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：所述的具有手动开口功能的导向滑轮（5）包括滑轮（501）和U型锁扣（505）；在滑轮（501）的滑轮心轴（502）的两端分别安装有左耳片（503）和右耳片（507）；所述U型锁扣（505）的一端与右耳片（507）的上端铰接；所述U型锁扣（505）的另一端设有锁孔Ⅱ（510）；所述左耳片（503）的上端设有与U型锁扣（505）大小相匹配的凹槽，并且凹槽的两侧分别设有锁孔Ⅰ（509）、锁孔Ⅲ（511）；当该带开口锁的导向滑轮处于闭合状态时，采用螺栓组件或螺纹销轴（504）依次穿过锁孔Ⅰ（509）、锁孔Ⅱ（510）、锁孔Ⅲ（511）将U型锁扣（505）与左耳片（503）连接在一起。

6. 根据权利要求5所述的扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：当采用螺纹销轴将U型锁扣（505）与左耳片（503）连接在一起时，所述的锁孔Ⅰ（509）和锁孔Ⅱ（510）均为光孔；所述的锁孔Ⅲ（511）为内螺纹孔；当采用螺栓组件将U型锁扣（505）与左耳片（503）连接在一起时，所述的锁孔Ⅰ（509）、锁孔Ⅱ（510）和锁孔Ⅲ（511）均为光孔。

7. 根据权利要求5所述的扩展缆索集材起重机一次安装集材面积的方法，其特征在于：所述右耳片（507）的上端与U型锁扣（505）的一端通过铰链（506）进行铰接。