CN105174048B - 一种易于调节的可调端梁结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机及物料搬运领域。一种易于调节的可调端梁结构，包括端梁和车轮组，端梁两侧分别设置有内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座；车轮组包括轮体和轮轴，轮轴两端均设置有调心轴承，轮轴的两端分别通过调心轴承分别安装在内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座上；内侧偏心轴承座外圆表面的中心线到轮轴中心线的方向与外侧偏心轴承座外圆表面的中心线到轮轴中心线的方向相互垂直。本发明将车轮组和端梁作为一个系统考虑，车轮组的内、外侧偏心轴承座的偏心方向相对于车轮轴呈90°布置，可以独立调整车轮水平偏斜、垂直偏斜以及车轮组与轨道中心不共面三种问题，避免了现有的结构在调整水平或垂直偏斜时会对其他方向的偏斜造成较大影响。

Description

一种易于调节的可调端梁结构

技术领域

本发明涉及起重机及物料搬运领域，尤其涉及一种起重机的端梁机构。

背景技术

车轮产生啃轨现象主要是由于车轮水平偏斜和垂直偏斜导致。目前,国内较多厂家对起重机啃轨问题进行研究，希望可以解决啃轨后起重机车轮组能快速调整的问题。起重机啃轨问题可以认为是以下三个问题的叠加：(1)车轮垂直偏斜，(2)车轮水平偏斜，(3)车轮中心线与轨道中心线偏离(车轮组与轨道中心不共面)。

国内典型车轮结构多采用角型轴承箱安装方式,通过调整角型轴承箱垂直或水平调节板的厚度来调节车轮水平或垂直偏差。该结构存在以下缺点：(1)用于车轮定位的水平和垂直调节板在出厂前直接焊在车架上,实际调整时需割开后重新调整焊接,或在车轮轴承箱体和调节板之间加调整垫板来处理。前者需现场割掉后再焊接处理，工作量较大,后者会使调整垫与轴承箱体受力不均匀,长期使用后造成轴承箱体变形,而且调整需反复拆装、调整，过程比较麻烦。(2)调整时往往忽略所用车轮组的轴承形式,对某些未采用调心轴承的车轮组将强行改变两个轴承箱体中心的同轴度,大大降低了轴承的使用寿命,使轴承很快发生碎裂。

国内也有企业进行了偏心可调车轮组的研究，提出了偏心轴承箱的结构，该结构可以在一定程度上调整调心轴承轴线水平偏斜和垂直偏斜的问题，但是由于调整车轮水平偏斜时，会对垂直方向产生很大影响，调整车轮垂直偏斜时，也会对水平方向产生很大影响，施工现场工人难以实际操作。导致起重机发生啃轨时，调整结果时好时坏，调整效果并不稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提出一种可以独立调整车轮水平偏斜、垂直偏斜的问题的端梁结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种易于调节的可调端梁结构，包括端梁和车轮组，所述端梁两侧分别设置有内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座；所述的车轮组包括轮体和安装所述轮体的轮轴，所述轮轴两端均设置有调心轴承，所述轮轴的两端分别通过调心轴承分别安装在所述内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座上；所述内侧偏心轴承座外圆表面的中心线到轮轴中心线的方向与所述外侧偏心轴承座外圆表面的中心线到轮轴中心线的方向相互垂直。

作为优选，为便于调节，所述内侧偏心轴承座外圆表面的中心线到轮轴中心线的方向为水平方向；所述外侧偏心轴承座外圆表面的中心线到轮轴中心线的方向为垂直方向。

进一步地，为便于旋转所述的内、外侧偏心轴承座，所述端梁的内侧设置有用于安装内侧偏心轴承座的内侧支撑板，所述端梁的外侧设置有用于安装外侧偏心轴承座的外侧支撑板；所述的内侧支撑板与所述内侧偏心轴承座外圆共中心线，所述的外侧支撑板与所述的外侧偏心轴承座外圆共中心线。

作为优选，为便于测量车轮的偏斜程度及偏斜量，所述的外侧支撑板上设置有垂直偏斜检测孔和水平偏斜检测孔。

作为优选，为便于内侧、外侧偏心轴承座的转动及固定，所述的内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座上均设置有调节块，所述调节块上设置有弧形槽；所述内侧支撑板和外侧支撑板上与弧形槽相对的位置均设置有螺栓，所述螺栓穿过该弧形槽；所述调节块上还设置有用于锁紧调节块的锁紧螺钉。

进一步地，为便于对车轮组进行平移，实现对车轮中心线与轨道中心线偏离现象的调节，所述内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座上设置有锁紧螺母。

进一步地，为避免锁紧螺母在起重机运行过程中松脱，所述的内侧偏心轴承座和外侧偏心轴承座上设置有用于固定锁紧螺母的紧定螺钉。

有益效果：本发明将车轮组和端梁作为一个系统考虑，车轮组的内、外侧偏心轴承座的偏心方向相对于车轮轴呈90°布置，可以独立调整车轮水平偏斜、垂直偏斜以及车轮组与轨道中心不共面三种问题，避免了现有的结构在调整水平或垂直偏斜时会对其他方向的偏斜造成较大影响。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明可调端梁结构安装示意图；

图2是偏心轴承座与车轮组装配立体结构示意图；

图3是图2左视剖视图；

图4是图2的俯视剖视图；

图5是端梁与车轮组安装装配结构示意图；

图6是端梁内侧支撑板与轮轴位置关系示意图；

图7是端梁外侧支撑板与轮轴位置关系示意图；

图8是调整内侧偏心轴承座时内侧调心轴承轴线绕内侧支撑板中心线的运动轨迹；

图9是调整外侧偏心轴承座时轮轴轴线绕外侧支撑板中心线的运动轨迹；

图10是调整内侧偏心轴承座是轮轴轴线位置随内侧、外侧支撑板中心线角度变化的关系图；

图11是调整内侧、外侧偏心轴承座时测量尺寸Len的变化结果。

其中:1.端梁，11.内侧支撑板，12.外侧支撑板，13.垂直偏斜检测孔，14.水平偏斜检测孔，2.内侧偏心轴承座，21.旋紧螺母，22.调节块，23.弧形槽，24.螺栓，3.外侧偏心轴承座，4.轮体，5.轮轴，6.调心轴承。

具体实施方式

实施例

如图1、2、3、5所示，一种易于调节的可调端梁1结构，包括端梁1和车轮组，所述端梁1两侧分别设置有内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3；所述的车轮组包括轮体4和安装所述轮体4的轮轴5，所述轮轴5两端均设置有调心轴承6，所述轮轴5的两端分别通过调心轴承6分别安装在所述内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3上；如图3～4所示，所述内侧偏心轴承座2外圆表面的中心线到轮轴5中心线的方向与所述外侧偏心轴承座3外圆表面的中心线到轮轴5中心线的方向相互垂直。

本实施例以以下优选结构为例，如图3和4所示，所述内侧偏心轴承座2外圆表面的中心线到轮轴5中心线的方向为水平方向；所述外侧偏心轴承座3外圆表面的中心线到轮轴5中心线的方向为垂直方向。(如图3和4所示，在垂直方向上外侧偏心轴承座3外圆表面的中心线偏离轮轴5中心线的偏心量为e，在水平方向上无偏心量；在垂直方向上内侧偏心轴承座2外圆表面的中心线与轮轴5中心线无偏心量，在水平方向上偏心量为e)

为便于旋转所述的内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3，如图6和7所示，所述端梁1的内侧设置有用于安装内侧偏心轴承座2的内侧支撑板11，所述端梁1的外侧设置有用于安装外侧偏心轴承座3的外侧支撑板12；所述的内侧支撑板11与所述内侧偏心轴承座2外圆共中心线，所述的外侧支撑板12与所述的外侧偏心轴承座3外圆共中心线；所述的外侧支撑板12上设置有垂直偏斜检测孔13和水平偏斜检测孔14。

为便于内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3的转动及固定，如图1、2和5所示，所述的内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3上均设置有调节块22，所述调节块22上设置有弧形槽23；所述内侧支撑板11和外侧支撑板12上与弧形槽23相对的位置均设置有螺栓24，所述螺栓24穿过该弧形槽23；所述调节块22上还设置有用于锁紧调节块22的锁紧螺钉。

为便于对车轮组进行平移，如图1～4所示，所述内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3上设置有锁紧螺母21，通过松开一侧锁紧螺母21，拧紧另一侧锁紧螺母21颗将车轮组整体平移，实现对车轮中心线与轨道中心线偏离现象的调节；为避免锁紧螺母21在起重机运行过程中松脱，所述的内侧偏心轴承座2和外侧偏心轴承座3上设置有用于固定锁紧螺母21的紧定螺钉。

对于大型钢结构而言机械加工的误差不可避免，并且端梁1在使用过程中焊接残余应力的释放不可避免的使钢结构发生变形，从而使调心轴承6轴线发生水平和垂直方向的偏斜。

如图8所示，调整内侧偏心轴承座2时，内侧调心轴承6轴线的轨迹是以偏心量e绕端梁1内侧支撑板11中心线位置的圆形轨迹，H为轮轴5线垂直方向移动的距离，δH为调整调心轴承6轴线垂直方向移动时，引起水平方向的扰动，α为内侧偏心轴承座2沿内侧支撑板11中心线旋转的角度。公式(1)如下：

如图9所示，调整外侧偏心轴承座3时，外侧调心轴承6轴线的轨迹为以偏心量e绕端梁1外侧支撑板12中心线位置的圆形轨迹，L为轮轴5线水平方向移动距离，δL为调整调心轴承6轴线水平方向移动时，引起垂直方向的扰动，β为外侧偏心轴承座3沿外侧支撑板12中心线旋转的角度。公式(2)如下：

根据公式(1)和公式(2)计算得到的内侧偏心轴承座2、外侧偏心轴承座3调整时，调心轴承6轴线随旋转角度的变化，如图10所示。从图中10可以看出，对可调端梁1内侧偏心轴承座2进行调整时，内侧调心轴承6的轴线进行垂直方向的调整，变化范围为(-0.52～0.52)×e，而对内侧调心轴承6轴线水平方向的扰动量仅为(-0.03～0.03)×e，两者相差超过15倍，在工程实际应用中可以近似认为，对内侧调心轴承6轴线进行调整时，会对轮轴5线的垂直偏斜进行调整，但不会对轮轴5线水平偏斜造成影响。同样的，对外侧调心轴承6轴线进行调整时，会对轮轴5线的水平偏斜进行调整，但不会对轮轴5线垂直偏斜造成影响。

以轮体4直径为250mm的可调端梁1为例，如图5所示，研究内侧偏心轴承座2、外侧偏心轴承座3调整时轮体4端面和端梁1钢结构之间的尺寸变化，其名义测量尺寸Len为43mm。

调整内侧偏心轴承座2、外侧偏心轴承座3时测量尺寸Len的变化结果如图11所示。其中L1-I和L2-I为内侧偏心轴承座2调整时，垂直偏斜检测孔13和水平偏斜检测孔14处轮体4端面和端梁1钢结构之间的的尺寸变化；L1-O和L2-O为外侧偏心轴承座3调整时，垂直偏斜检测孔13和水平偏斜检测孔14处轮体4端面和端梁1钢结构之间的尺寸变化。

从图中可以看出，通过外侧偏心轴承座3调整时，轮体4端面和钢结构尺寸变化可以达到1.19毫米，而扰动仅仅为0.08毫米。

在起重机使用过程中，如果发生了啃轨现象，可调端梁1的调整方法可以按如下步骤进行。

1)通过端梁1垂直偏斜检测孔13和水平偏斜检测孔14测量轮体4端面和端梁1钢结构之间的尺寸，并将测量结果分别记为L1和L2。

2)首先向一侧旋转内侧偏心轴承座2，通过垂直偏斜检测孔13测量尺寸L1，如果L1与设计理论值相比较呈增加趋势，则反方向旋转内侧偏心轴承座2，使测量结果L1趋近与设计的理论值，同时保证水平偏斜检测孔14测量尺寸L2取得最小值。

3)然后向一侧旋转外侧偏心轴承座3，通过水平偏斜检测孔14测量尺寸L2，如果L2与设计理论值相比较呈增加趋势，则反方向旋转外侧偏心轴承座3，使测量结果L2趋近与设计的理论值，同时保证垂直偏斜检测孔13测量尺寸L1取得最小值。

4)在实际调整过程中，可以使L2的值小于L1，此时，车轮组呈“外八字”偏斜，该种偏斜形式是一种比较理想的装配形式。

5)当调整完成后测量得到的尺寸L1比设计尺寸大时，可以松开外侧锁紧螺母21，然后旋紧内侧锁紧螺母21使得车轮组整体向外侧移动；当调整完成后测量得到的尺寸L1比设计尺寸小时，可以松开内侧锁紧螺母21，然后旋紧外侧锁紧螺母21使得车轮组整体向右移动。

6)整体调整完成后，通过紧定螺钉固定锁紧螺母21，防止锁紧螺母21在起重机运行过程中松脱。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种易于调节的可调端梁结构，其特征在于：包括端梁(1)和车轮组，所述端梁(1)两侧分别设置有内侧偏心轴承座(2)和外侧偏心轴承座(3)；所述的车轮组包括轮体(4)和安装所述轮体(4)的轮轴(5)，所述轮轴(5)两端均设置有调心轴承(6)，所述轮轴(5)的两端分别通过调心轴承(6)分别安装在所述内侧偏心轴承座(2)和外侧偏心轴承座(3)上；所述内侧偏心轴承座(2)外圆表面的中心线到轮轴(5)中心线的方向与所述外侧偏心轴承座(3)外圆表面的中心线到轮轴(5)中心线的方向相互垂直；

所述端梁(1)的内侧设置有用于安装内侧偏心轴承座(2)的内侧支撑板(11)，所述端梁(1)的外侧设置有用于安装外侧偏心轴承座(3)的外侧支撑板(12)；所述的内侧支撑板(11)与所述内侧偏心轴承座(2)外圆共中心线，所述的外侧支撑板(12)与所述的外侧偏心轴承座(3)外圆共中心线；

所述的外侧支撑板(12)上设置有垂直偏斜检测孔(13)和水平偏斜检测孔(14)；

所述内侧偏心轴承座(2)和外侧偏心轴承座(3)上设置有锁紧螺母(21)。

2.根据权利要求1所述的易于调节的可调端梁结构，其特征在于：所述内侧偏心轴承座(2)外圆表面的中心线到轮轴(5)中心线的方向为水平方向；所述外侧偏心轴承座(3)外圆表面的中心线到轮轴(5)中心线的方向为垂直方向。

3.根据权利要求1所述的易于调节的可调端梁结构，其特征在于：所述的内侧偏心轴承座(2)和外侧偏心轴承座(3)上均设置有调节块(22)，所述调节块(22)上设置有弧形槽(23)；所述内侧支撑板(11)和外侧支撑板(12)上与弧形槽(23)相对的位置均设置有螺栓(24)，所述螺栓(24)穿过该弧形槽(23)；所述调节块(22)上还设置有用于锁紧调节块(22)的锁紧螺钉。

4.根据权利要求1所述的易于调节的可调端梁结构，其特征在于：所述的内侧偏心轴承座(2)和外侧偏心轴承座(3)上设置有用于固定锁紧螺母(21)的紧定螺钉。