CN111704053B - 一种全地面起重机超起拉索预紧方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械装备技术领域，涉及一种全地面起重机超起拉索预紧方法。步骤如下：S1：选择合适的工况，根据起吊高度、幅度等确定全地面起重机臂长L，根据臂长L确定放出超起拉索的长度H；S2：主臂伸长到放绳位置，卷扬机放出长度为H的超起拉索，锁紧装置锁死；S3：主臂伸缩油缸推动二节臂伸长，使臂长达到L，实现预紧。本发明预紧的原理为：主臂伸缩油缸推动主臂伸长，超起拉索上端铰点随着主臂伸长而向外伸出，拉索两铰点间距增大，实现了拉索的张紧。本发明简化结构，节约准备时间，减少作业步骤，可以有效取代超起撑杆中的张紧油缸，简化液压系统，节约制造成本，充分利用伸缩臂油缸提供较大的预紧力，使起重机起重性能最大化。

Description

一种全地面起重机超起拉索预紧方法
技术领域
本发明属于机械装备技术领域，涉及一种全地面起重机超起拉索预紧方法。
背景技术
全地面起重机的超起装置将臂头处受到的力和力矩传递至转台，改善其受力状态，可以很大程度提升起重机的起重性能，需要对超起拉索进行预紧以发挥超起装置的作用，不同的预紧量也影响了起重性能。
目前常用的预紧方法为在超起撑杆头部使用卷扬机或者张紧油缸预紧：使用卷扬机时由于其能提供的预紧力较小，需要在主臂仰角65°的情况下预紧，再变幅到工作角度作业。例如申请号20130698469.2，专利名称为超起预紧装置和起重机，使用张紧油缸预紧可以提供较大的预紧力，但需要在超起撑杆中安装张紧油缸，增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全地面起重机超起拉索的预紧方法，根据各个臂长情况对应的最佳预紧长度进行预紧，克服目前预紧方法的缺点，将起重性能最大化。
为达到上述目的，本发明的创新点在于使用主臂伸缩油缸提供钢丝绳的预紧力，具体预紧步骤如下：
第一步，根据实际工况确定全地面起重机臂长L，通过有限元分析确定放出超起拉索的长度H；
第二步，主臂伸长到放绳位置，卷扬机放出长度为H的超起拉索，锁紧装置锁死：
2.1：各节臂在主臂伸缩油缸的作用下依次伸出，在三节臂伸出后且二节臂未伸出时，到达上述超起放绳位置，主臂伸缩油缸停止工作，缸销伸出；
2.2：根据第一步确定的预紧长度H，液压马达驱动卷扬机放出长度为H的超起拉索，由编码器测量卷扬机转动的角度从而确定放出的拉索长度；
2.3：编码器测量放出的拉索长度到达最佳预紧长度H时，控制系统发出信号，卷扬机收到信号停止放绳，锁紧装置工作，使拉索长度固定，上述锁紧装置以棘轮为主体；
第三步，主臂伸缩油缸推动二节臂伸出，使臂长达到L，完成预紧：
3.1：锁紧装置将超起拉索长度固定后，主臂伸缩油缸继续工作，推动二节臂伸出，臂长达到L后臂销伸出，拉索随着主臂伸长而张紧；
3.2：检测拉索的长度和绳中拉力，完成拉索的预紧。
拉索预紧长度决定了拉索绳中拉力的大小，过短的预紧长度使得臂架反弯严重，危险截面应力过大，而过长的预紧长度不能发挥超起装置的优势，从而影响了起重性能。本发明预紧的原则是：根据实际工况选择最优拉索预紧长度，采用等长预紧，使起重性能尽可能达到最大。上述等长预紧的方法区别于等拉力预紧方法，其特征是两根超起拉索的长度相同，张紧后使臂架保持直立，从而减少了臂架在回转方向的变形。
针对上述原则，本发明的预紧标准为：根据最佳预紧长度并结合实际工况进行预紧，以最大起重量和吊载后的臂架在变幅平面的变形量为标准衡量预紧效果。
本发明的有益效果是：本发明简化结构，节约准备时间，减少作业步骤，可以取代超起撑杆中的张紧缸，简化液压系统，节约制造成本，将预紧长度量化并进行优化，充分利用伸缩臂油缸提供较大的预紧力，最大化起重机的起重性能。
附图说明
图1为本发明预紧方法的预紧位置示意图。
图2为本发明预紧方法的预紧完成示意图。
图中：1超起撑杆；2超起拉索；3基本臂；4主臂伸缩油缸；5二节臂。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实例的附图对本发明实施方式作进一步详细描述。
图1示出本实施例中到达放绳位置时的状态，对应上述第二步步骤，此时除二节臂5的其他臂节均已经伸出。如图1所示，卷扬机、液压马达、锁紧装置等位于超起撑杆1头部，图中未示出。锁紧装置用于使绳长固定，包括卷扬机两外侧轮缘安装的棘轮、可以使用由信号控制开闭的棘爪、另有一编码器检测卷扬机转动角度从而获得放出超起拉索2的长度。当编码器检测到绳长达到最佳预紧长度时，控制系统发出信号，卷扬机停止放绳，锁紧装置使得拉索长度固定，预紧的准备工作完成。
本实施例中，最佳预紧长度H通过有限单元法计算得出，在准备工作开始前预先计算各臂长情况对应的拉索的最佳预紧长度，得到各种工况对应的参数表，直接对照使用。
图2示出本实施例中预紧后的状态，对应上述第三步。如图2所示，主臂伸缩油缸4已经推动二节臂5伸出。由于超起拉索2一端安装在撑杆头部1的卷扬机上，另一端铰接于主臂臂头附近，二节臂5伸出使超起拉索2两端点之间距离增大，主臂伸缩油缸4可以提供较大的力，从而使超起拉索2张紧，达到预紧的效果。
本发明中采用测量吊载时臂架在变幅平面的变形量和最大起重量来评判预紧效果，变形量越小，最大起重量越大，则预紧效果越好。
本发明使用主臂伸缩油缸提供预紧力，相对于目前使用卷扬机和张紧油缸预紧，能过获得更大的张紧力，且不需要先变幅到主臂仰角65°预紧，也不需要张紧油缸回顶提供张紧力，从而减少准备时间；使用主臂伸缩油缸提供预紧力可以取代张紧油缸，简化液压系统，降低成本；由有限元法计算拉索最佳预紧长度可以作为实际预紧长度的指导。

Claims (5)

1.一种全地面起重机超起拉索的预紧方法，其特征在于，步骤如下：
第一步，根据实际工况确定全地面起重机臂长L，通过有限元分析确定放出超起拉索的长度H；
第二步，主臂伸长到放绳位置，卷扬机放出长度为H的超起拉索(2)，锁紧装置锁死：
2.1：各节臂在主臂伸缩油缸(4)的作用下依次伸出，在三节臂伸出后且二节臂(5)未伸出时，到达上述超起放绳位置，主臂伸缩油缸(4)停止工作，缸销伸出；
2.2：根据第一步确定的预紧长度H，液压马达驱动卷扬机放出长度为H的超起拉索(2)，由编码器测量卷扬机转动的角度从而确定放出的拉索长度；
2.3：编码器测量放出的拉索长度到达最佳预紧长度H时，控制系统发出信号，卷扬机收到信号停止放绳，锁紧装置工作，使拉索长度固定，上述锁紧装置以棘轮为主体；
第三步，主臂伸缩油缸(4)推动二节臂(5)伸出，使臂长达到L，完成预紧。
2.如权利要求1所述的一种全地面起重机超起拉索的预紧方法，其特征在于，所述第三步 的具体步骤如下：
3.1：锁紧装置将超起拉索(2)长度固定后，主臂伸缩油缸(4)继续工作，推动二节臂(5)伸出，臂长达到L后臂销伸出，拉索随着主臂伸长而张紧；
3.2：检测拉索的长度和绳中拉力，完成拉索的预紧。
3.如权利要求1或2所述的一种全地面起重机超起拉索的预紧方法，其特征在于，所述预紧的预紧标准为：根据最佳预紧长度并结合实际工况进行预紧，以最大起重量和吊载后的臂架在变幅平面的变形量为标准衡量预紧效果。
4.如权利要求1或2所述的一种全地面起重机超起拉索的预紧方法，其特征在于,所述的有限单元分析使用MATLAB编写。
5.如权利要求3所述的一种全地面起重机超起拉索的预紧方法，其特征在于,所述的有限单元分析使用MATLAB编写。
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《全地面起重机超起拉索预紧计算方法研究》;迟海波;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;大连理工大学;20130930(第9期);全文 *

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