新型井架斷繩和?？堪踩Ｗo(hù)裝置.doc

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新型井架斷繩和?？堪踩Ｗo(hù)裝置 1．概述 井架物料提升機(jī)是國(guó)內(nèi)中低層建筑施工中常用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。根據(jù)建設(shè)部關(guān)于井架物料提升機(jī)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，井架物料提升機(jī)必須配備當(dāng)井架吊籃懸掛或運(yùn)行中發(fā)生斷繩時(shí)，防止吊籃墜落的“斷繩保護(hù)裝置”；以及當(dāng)井架吊籃?？吭跇菍訒r(shí)，能可靠地承擔(dān)吊籃自重及工作荷載的“吊籃安全?？垦b置”。目前井架物料提升機(jī)一般都將“斷繩保護(hù)裝置”和“吊籃安全?？垦b置”分別設(shè)置?！暗趸@安全?？垦b置”有多種形式，各有千秋，但各有不足之處。我們綜合考慮了多種安全裝置的技術(shù)要求和使用性能，設(shè)計(jì)研制了一種多用途的新型井架安全保護(hù)裝置——“斷繩和?？垦b置”。經(jīng)江蘇省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局專業(yè)檢測(cè)站的檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)使用，防斷繩技術(shù)性能和吊籃安全?？啃阅芰己?，使用方便，安全可靠。 2．工作原則及性能 2.1結(jié)構(gòu)組成 我們?cè)O(shè)計(jì)的“斷繩和停靠裝置”，采用的是一套工作裝置，兩種安全保護(hù)功能——斷繩保護(hù)和吊籃安全?？?。該裝置設(shè)置在吊籃頂部，由兩臺(tái)防墜器和一套安全停層傳動(dòng)裝置以及一套斷繩保護(hù)傳動(dòng)裝置組成（圖1）。 圖1斷繩和停靠裝置簡(jiǎn)圖 2.2工作原理 “斷繩和?？垦b置”的主要工作機(jī)構(gòu)是防墜器。防墜器安裝在吊籃頂部的兩端，和吊籃一起沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌通過(guò)連接板和螺栓，安裝在井架架體的橫桿上。防墜器主要由活動(dòng)楔鉗、固定楔塊、拉簧及傳動(dòng)連桿等零部件組成，其工作原理為楔鉗式安全鎖（圖2）。防墜器在正常工作時(shí)，活動(dòng)楔鉗在固定楔塊斜面的作用下，從兩面同時(shí)向?qū)к壙繑n，活動(dòng)楔鉗水平移動(dòng)△x1，并貼合導(dǎo)軌，此時(shí)，該安全鎖轉(zhuǎn)換為“閉鎖”狀態(tài)（圖2（b））。如果安全鎖（即吊籃）在重力P的作用下繼續(xù)下降（與導(dǎo)軌產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)），則活動(dòng)楔鉗在固定楔塊斜向分力N的作用下，夾緊并“咬合”導(dǎo)軌，其水平移動(dòng)的距離（即咬痕深度）為△x2（圖2（c））。此時(shí)，活動(dòng)楔鉗停止運(yùn)動(dòng)，吊籃的重力通過(guò)固定楔塊、活動(dòng)楔鉗、導(dǎo)軌、連接板和橫桿，傳遞到井架架體上。由于活動(dòng)楔鉗表面加工成圓弧型斜面齒，再加上斜面產(chǎn)生的夾緊力N，可確?；顒?dòng)楔鉗與導(dǎo)軌之間的“咬合”力遠(yuǎn)大于吊籃的重力。 圖2楔鉗式安全工作原理示意圖 另外，從上述防墜器的工作原理中可以看，楔鉗式安全鎖的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為兩個(gè)階段：①?gòu)摹皬埧凇睜顟B(tài)到“閉鎖”狀態(tài)，活動(dòng)楔鉗水平移動(dòng)△x1，同時(shí)垂直移動(dòng)△Y1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為△t1；②從“閉鎖”狀態(tài)到“咬合”狀態(tài)，活動(dòng)楔鉗水平移動(dòng)△x2，同時(shí)垂直移動(dòng)△Y2，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為△t2。在防墜器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，若活動(dòng)楔鉗的楔角α=75，吊籃加起重量P=1890（kg），“張口”間隙△x1=5.2（mm），咬痕深度△x2=0.5（mm），通過(guò)各階段活動(dòng)楔鉗運(yùn)動(dòng)方程和速度議程的分析，可以求出各階段墜落距離和墜落時(shí)間分別為△Y1=19.4（mm），△t1=0.34（s），△Y2=1.8（mm），△t2=0.012（s），總的墜落距離△Y=21.2（mm），總的墜落時(shí)間△t=0.352（s）。通過(guò)計(jì)算結(jié)果也可以看出，在整個(gè)墜落過(guò)程中，第二階段的墜落距離△Y2和墜落時(shí)間△t2，要遠(yuǎn)小于第一階段的墜落距離△Y1和墜落時(shí)間△t1。 當(dāng)安全鎖處于“閉鎖”狀態(tài)時(shí)，只要放松連桿，活動(dòng)楔鉗在重力和拉簧的作用下向下運(yùn)動(dòng)。而活動(dòng)楔鉗兩邊的導(dǎo)向槽，使活動(dòng)楔鉗在向下運(yùn)動(dòng)的同時(shí)向外離開(kāi)導(dǎo)軌，回到初始位置，安全鎖又恢復(fù)到“張口”狀態(tài)。 當(dāng)安全鎖處于“咬合”狀態(tài)時(shí)，由于活動(dòng)楔鉗表面的斜齒已“咬合”在導(dǎo)軌表面，放松連桿后，活動(dòng)楔鉗不會(huì)自動(dòng)復(fù)位，此時(shí)只要將吊籃向上提升，活動(dòng)楔鉗隨之與導(dǎo)軌產(chǎn)生反向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因活動(dòng)楔鉗表面的齒形呈倒三角形，在斜面分力的作用下，活動(dòng)楔鉗很容易與導(dǎo)軌分開(kāi)，并恢復(fù)到“張口”狀態(tài)。 2.3使用性能 2.3.1斷繩保護(hù)工況 吊籃在懸掛或升降時(shí)，固定是吊籃頂端滑輪架上的細(xì)鋼絲繩拉動(dòng)斷繩傳動(dòng)裝置中的銷軸，并壓縮彈簧（圖1A-A）。固定在銷軸端部的另一根細(xì)鋼絲繩則通過(guò)滑輪連接在防墜器活動(dòng)楔塊上端的連桿上，此時(shí)連桿處于放松狀態(tài)，即防墜器處于“張口”狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生斷繩的瞬間，防墜器與吊籃同時(shí)作自由落體運(yùn)動(dòng)，由于壓簧的外力消除，迅速恢復(fù)到平衡狀態(tài)（伸長(zhǎng)），同時(shí)帶動(dòng)肖軸快速移動(dòng)，而銷軸端部的細(xì)鋼絲繩通過(guò)滑輪轉(zhuǎn)向，拉動(dòng)防墜器處活動(dòng)楔鉗上部的連桿向上運(yùn)動(dòng)，使防墜器迅速進(jìn)入“咬合”狀態(tài)，將吊籃在瞬間停住，固定在架體上。 2.3.2吊籃安全?？抗r 吊籃安全停靠的主要工作機(jī)構(gòu)仍然是防墜器。當(dāng)?shù)趸@運(yùn)行到樓層面時(shí)，施工人員打開(kāi)吊籃出料門(mén)，吊籃門(mén)上方的停層傳動(dòng)裝置通過(guò)細(xì)鋼絲繩，重復(fù)斷繩墜落過(guò)程中防墜器的動(dòng)作，使防墜器處于“閉鎖”狀態(tài)。當(dāng)施工人員關(guān)閉吊籃出料門(mén)后，停層傳動(dòng)裝置恢復(fù)原始位置，活動(dòng)楔鉗在重力和拉簧的作用下，恢復(fù)到“張口”的平衡狀態(tài)。在吊籃出料門(mén)開(kāi)啟時(shí)，如果松動(dòng)起升鋼絲繩，吊籃產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，防墜器就從“閉鎖”狀態(tài)轉(zhuǎn)為“咬合”狀態(tài)，吊籃通過(guò)防墜器固定在架體的導(dǎo)軌上，起升鋼絲繩不承受荷載。如需要吊籃繼續(xù)工作，應(yīng)收緊起升鋼絲繩，活動(dòng)楔鉗自動(dòng)復(fù)位，防墜器又回到“張口”狀態(tài)，吊籃可以繼續(xù)升降。 3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 3.1動(dòng)作靈敏，制動(dòng)可靠。經(jīng)檢測(cè)和使用，作斷繩墜落試驗(yàn)時(shí)，吊籃的墜落行程小于30mm。吊籃在樓層?？繒r(shí)，防墜器處于“閉鎖”狀態(tài)，松動(dòng)起升鋼絲繩，吊籃無(wú)下滑現(xiàn)象。從前面的工作原理中就可以看出，在墜落沖擊工況下，“咬痕”墜落距離△Y2只有1.8mm，而在“閉鎖”的靜止?fàn)顟B(tài)下，吊籃的下墜距離就更小，所以用肉眼根本看不出來(lái)。 3.2對(duì)導(dǎo)軌不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的磨損。在“斷繩和?？垦b置”的使用中，吊籃安全?？康墓δ苁褂妙l繁，會(huì)不會(huì)因?yàn)榻?jīng)常使用停靠裝置而加劇軌道的磨損呢？從該裝置的工作原理中可以知道，吊籃在停層時(shí)，吊籃門(mén)打開(kāi)后，防墜器處于“閉鎖”狀態(tài)，活動(dòng)楔鉗貼合導(dǎo)軌，但并未“咬合”導(dǎo)軌，不會(huì)對(duì)導(dǎo)軌產(chǎn)生磨損。只有在起升鋼絲繩松動(dòng)的情況下，防墜器才轉(zhuǎn)為“咬合”狀態(tài)。因此，在正常工作情況下，吊籃安全?？垦b置的使用，不會(huì)加劇導(dǎo)軌的磨損。 3.3吊籃可在任意位置準(zhǔn)確停靠。由于導(dǎo)軌的連續(xù)性，吊籃停靠的位置，不受架體結(jié)構(gòu)的限制，大大提高了該裝置使用的連續(xù)性和安全性。 3.4一套裝置多種用途。由于吊籃斷繩保護(hù)和安全?？渴褂猛粋€(gè)裝置——防墜器，并與吊籃上下導(dǎo)向運(yùn)行使用同一個(gè)導(dǎo)軌。因此，整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，用途廣。如果將活動(dòng)楔鉗的圓孤齒形相應(yīng)改動(dòng)，還可將其用于施工升降機(jī)吊籠的斷繩保護(hù)和安全依靠。 4．小結(jié) 通過(guò)以上的分析，“斷繩和?？垦b置”結(jié)構(gòu)新穎，性能可靠，一機(jī)多用，而且還具有擴(kuò)大其使用范圍的可能性。該套安全裝置已通過(guò)省級(jí)技術(shù)鑒定，受到了與會(huì)專家的好評(píng)，并已申報(bào)國(guó)家專利（申請(qǐng)?zhí)?2293118x）。我們正在努力探索，不斷完善該裝置的使用功能，使井架物料提升機(jī)的使用更加安全可靠。（陳曉蘇韓榮彬） 第 5 頁(yè) 共 5 頁(yè)