摘要：本文對(duì)WD20、CWQ20兩種桅桿起重機(jī)的主要技術(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行了核算，編制了相應(yīng)的規(guī)范，提出了修復(fù)的辦法和安裝的步驟, 解決了特殊條件下的實(shí)際問(wèn)題。

　　榮獲建筑工程最高獎(jiǎng)——魯班獎(jiǎng)的北盤江大橋，位于貴州省六盤水市。鋼管拱組拼用兩臺(tái)20t 桅桿起重機(jī)吊裝(320-0087為CWQ20固定式，320-0018為WD20移動(dòng)式)。本文試對(duì)這兩臺(tái)桅桿起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)修理與安裝作簡(jiǎn)要概述。重點(diǎn)：吊機(jī)缺損件配置、配置件應(yīng)滿足的技術(shù)要求、以及安裝中在技術(shù)方面的注意事項(xiàng)。

　　1 在WD20、CWQ20兩種桅桿起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　相同點(diǎn)：兩種桅桿起重機(jī)均由立柱、斜撐、臂桿、底梁、橫梁、轉(zhuǎn)盤、卷?yè)P(yáng)機(jī)、操作室等部件構(gòu)成，同屬動(dòng)臂起重機(jī)。起重機(jī)的起升、回轉(zhuǎn)、變幅機(jī)構(gòu)均由獨(dú)立的卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩直接驅(qū)動(dòng);臂桿均由底節(jié)、中節(jié)、尖節(jié)組成，可拼成20米、25米、30米三種不同的長(zhǎng)度;均可安裝在桁架上，以滿足不同的施工需要。

　　不同點(diǎn)：①WD20桅桿起重機(jī)二根斜撐的水平角度可拼成90°、43°;而CWQ20桅桿起重機(jī)只能拼成90°。②CWQ20桅桿起重機(jī)的臂桿、斜撐與立柱間均用銷連接，便于拆裝;WD20起重機(jī)則采用螺栓連接。③臂桿25米時(shí)CWQ20起重機(jī)最大起重量14噸;而WD20起重機(jī)只有12噸，比前者小。④WD20桅桿起重機(jī)25米臂桿的變幅角度3°20´～76°;CWQ20起重機(jī)為6°～78°。在起升、變幅、回轉(zhuǎn)速度上，后者強(qiáng)于前者。⑤斜撐結(jié)構(gòu)：WD20起重機(jī)用角鋼、綴桿組焊而成;CWQ20起重機(jī)上下節(jié)為筒式結(jié)構(gòu)，中間用法蘭盤連接。

　　2 缺損件的配置與修復(fù)

　　2.1臂桿連接螺栓

　　對(duì)配置螺栓的孔進(jìn)行測(cè)量：選用精度0.02mm的游標(biāo)卡尺，按一定比例抽量或逐個(gè)測(cè)量。確定孔徑后，按螺栓直徑小孔徑20～30絲計(jì)，確定需補(bǔ)充螺栓的直徑及公差。

　　320-0018拼裝吊機(jī)更換142套臂桿螺栓，直徑為：M20+0.5+0.2或M20+0.1-0.3(公差帶 30絲，否則，加工要求高，費(fèi)用大)。材質(zhì)：選用45#鋼，先調(diào)質(zhì)HB=245～265，再滾絲。

　　320-0018吊機(jī)選用萬(wàn)能桿件連接螺栓(舊)改制，A3鋼。受力分析及驗(yàn)算：

　

　　

　　臂桿受力如圖2.2：吊鉤重0.392t;試吊物12.5t;吊鉤鋼絲繩：φ24.5麻芯0.19866/百米×210=0.4噸;鉤至臂桿頂端重(上述三項(xiàng)相加)13.29噸;臂桿(上中下)重：1.803+0.585×3+1.147=4.7t;定動(dòng)滑輪組以及臂桿至立柱頂端鋼絲繩重量不計(jì)。對(duì)C點(diǎn)取矩，則：

　　

　　上圖2.4：將受力臂桿放在坐標(biāo)系中，則∑Fχ=0

　

　　因底節(jié)臂桿兩端受力相等，方向相反，則：底節(jié)與中節(jié)間連接螺栓的剪應(yīng)力為　

　　(2/2)2π×48

　　所以使用A3鋼車制的舊螺栓，滿足臂桿剪切應(yīng)力要求。另修理成本低、加工時(shí)間短。

　　2.2回轉(zhuǎn)卷?yè)P(yáng)機(jī)

　　2.2.1備選：

　　(1)F310-117：?jiǎn)温?電機(jī)功率11千瓦;負(fù)載5t;滾筒直徑400mm;蝸輪蝸桿減速。

　　(2)310-1337：JJM-10;平均繩速8米/分;滾筒直徑500mm;電動(dòng)功率22千瓦。

　　2.2.2兩者比較：

　　(1)相同點(diǎn)：?jiǎn)温�，繩速8～9.3米/分，負(fù)載持續(xù)率25%，外形尺寸相近，機(jī)況良好。

　　(2)不同點(diǎn)：①滾筒直徑：前者小100mm，對(duì)鋼絲繩折繞不利。②電動(dòng)功率：前者小于11千瓦，使轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)欠力。③減速器：前者蝸輪蝸桿傳動(dòng)，停轉(zhuǎn)平緩。后者齒輪傳動(dòng)，停轉(zhuǎn)時(shí)，吊鉤有擺動(dòng)，但操作者使用時(shí)注意“跟鉤”時(shí)可克服。

　　∴選用310-1337卷?yè)P(yáng)機(jī)。

　　2.3起升、變幅、回轉(zhuǎn)鋼絲繩

　　2.3.1長(zhǎng)度

　　通過(guò)鋼絲繩走向，計(jì)算其長(zhǎng)度。吊鉤繩：30米臂桿364.5米，25米臂桿341.9米;變幅繩181.4米;回轉(zhuǎn)繩 66.1米。

　　2.3.2性能

　　因繩使用裸露，來(lái)回彎折，所以要求鋼絲繩有一定的繞性和彈性、防腐潤(rùn)滑、不扭轉(zhuǎn)打結(jié)。安全系數(shù)大于6。故鋼絲繩選6×19W麻芯，交繞，抗拉強(qiáng)度1670N/mm2。

　　2.4操作室

　　附在立柱上。底部用200mm的槽鋼2根(每根長(zhǎng)2.7m)與立柱連接，連接螺栓M27×50;6套。槽鋼上焊：2.5米長(zhǎng)的小槽鋼2根，2米長(zhǎng)的小槽鋼4根。

　　位置：左端距立柱1.5米，右端距立柱0.8米，立柱從操作室中間穿。操作室四角焊75角鋼，前高后低。角鋼用Ф16羅紋鋼焊接，穩(wěn)固不晃動(dòng)。四周及頂部用木條、石棉瓦圍蓋。

　　2.5 320-0087拉板銷改制驗(yàn)算

　　拉板銷長(zhǎng)度尺寸小15mm，導(dǎo)致使用時(shí)開口銷孔遮蓋，開口銷無(wú)孔可插。

　　改制：右側(cè)加蓋板，銷中心鉆Ф18孔，穿M16的螺栓緊固蓋板。再在蓋板上鉆三孔，焊接蓋板與銷。

　　改制后銷抗剪應(yīng)力驗(yàn)算：選臂桿在最大重量時(shí)，最大吊距為研究點(diǎn)。

　　查起重曲線表：吊距14m時(shí)，吊重14t，臂桿、鉤、繩自重不計(jì)，則：

　　拉板的拉力、臂桿的支承力、重物三力平衡。如圖2.5所示：

　　2.6保養(yǎng)潤(rùn)滑

　　運(yùn)轉(zhuǎn)部位加鈣基脂潤(rùn)滑。檢查卷?yè)P(yáng)機(jī)剎車間隙，齒輪箱齒輪油是否清潔足量。檢查電機(jī)是否完好，絕緣情況，并空轉(zhuǎn)，測(cè)相電流。

　　3 安裝

　　3.1裝機(jī)座大梁、底梁錨固梁

　　WD20桅桿起重機(jī)：先安裝機(jī)座大梁、底梁錨固梁，使用水平儀操平，使十字架中心的標(biāo)高比兩個(gè)底梁錨點(diǎn)的標(biāo)高低156mm。隨后安裝底梁與機(jī)座。

　　CWQ20桅桿起重機(jī)：先安裝A、B型柱頭連接板各4塊，再安裝底梁與機(jī)座。

　　3.2依次安裝橫梁、T形拉桿

　　球碗、球形軸頭通常附在機(jī)座上。橫梁兩頭各用一套M30×60的螺栓與底梁堅(jiān)固。橫梁與T形拉桿之間用M20螺栓緊固，不留間隙。否則，吊機(jī)作業(yè)時(shí)，前后晃動(dòng)較大。

　　3.3安裝斜撐與立柱

　　連接匹配的斜撐上、下部。注意兩端銷(或螺栓)孔方向與立柱、底梁匹配。，連接螺栓由上向下穿(帽在下)，裸露的絲桿部分涂油，以防雨淋生銹，也便于今后拆卸。

　　斜撐一根與立柱上部螺栓松擰。吊起立柱斜撐，立柱與球形軸頭相連，斜撐用銷與底梁相連。吊另一根斜撐，與立柱連接。鉤栓立柱，卸立柱下面的連接螺栓。吊起立柱，穿好斜撐與底梁連接銷。再落鉤，穿立柱下面螺栓，擰緊各部位連接螺栓即可。

　　3.4裝轉(zhuǎn)盤

　　兩個(gè)半圈轉(zhuǎn)盤合拼在立柱下部，與立柱、球形軸頭用M22的高度螺栓連接(有拉桿座的半圈在前)。裝好后，兩半圈用連接板(內(nèi)外共4塊)、螺栓連接緊固。

　　320-0087吊機(jī)，轉(zhuǎn)盤裝好后，應(yīng)測(cè)立柱下部Ф130銷孔軸線與臂桿兩側(cè)拉桿鉸支座銷孔軸線的同軸度，要求：不同軸度≤Ф1mm。否則，通過(guò)立柱與轉(zhuǎn)盤定位銷調(diào)整。

　　3.5安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)

　　根據(jù)萬(wàn)能桿件框的對(duì)角線，考慮底座落點(diǎn)力度，設(shè)計(jì)卷?yè)P(yáng)機(jī)底座。

　　卷?yè)P(yáng)機(jī)底座與萬(wàn)能桿件用M27的萬(wàn)能桿件連接螺栓相連，兩長(zhǎng)邊各用6套，兩短邊各用3套。向下合力約100t，是三臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的向上引力的6倍，故底座安全。

　　卷?yè)P(yáng)機(jī)底座與卷?yè)P(yáng)機(jī)用M24的螺栓相連。每臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)裝8～10套連接螺栓。

　　3.6裝操作室(參見2.4)。

　　3.7接電線路

　　參照電氣原理圖，安裝電氣原件，布線。要求①所有電器絕緣必須滿足起重機(jī)電氣拖動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，用500V兆歐表檢查。②工地用電制、接零保護(hù)一致并滿足本機(jī)配電方式的要求。

　　由電工進(jìn)行安裝。吊機(jī)使用前，檢查主回路及控制回路(包括電機(jī)旋轉(zhuǎn)、吊機(jī)動(dòng)作、控制器指示方向是否一致)，并空載試機(jī)無(wú)誤。

　　3.8穿回轉(zhuǎn)鋼絲繩

　　按《說(shuō)明書》介紹的方法穿繞。

　　3.9裝臂桿、穿變幅鋼絲繩

　　臂桿25米4節(jié)，先在地上拼好。為使鉸制螺栓順利穿進(jìn)臂桿孔，可將鉸制螺栓前部加工成錐形。臂桿裝好后，選點(diǎn)測(cè)臂桿中心線上下、左右偏差。要求：偏差小于全長(zhǎng)的1%。若大于1/700時(shí)，就要調(diào)整。安裝臂桿后，即穿變幅鋼絲繩，確保臂桿處于安全穩(wěn)定狀態(tài)。

　　3.10穿吊鉤鋼絲繩

　　注意鋼絲繩“毀勁”：先將滾筒上的鋼絲繩經(jīng)臂桿尖節(jié)全部甩出，然后用卷?yè)P(yáng)機(jī)回收，最后走3系吊鉤。鋼絲繩不“毀勁”易扭轉(zhuǎn)打結(jié)，不利于起吊重物。

　　3.11配安全裝置

　　臂桿變幅、轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)、吊鉤起升限位器，警鈴，應(yīng)急開關(guān)，滅火器，兩支腿按最大支座反力115%的壓配重等。至此，桅桿起重機(jī)安裝完畢

　　4 試吊

　　檢查合格后，依國(guó)標(biāo)起重類機(jī)械規(guī)范進(jìn)行動(dòng)、靜載試吊。試吊取得一次成功。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　WD20、CWQ20桅桿起重機(jī)在貴州北盤江大橋工地的修復(fù)與安裝成功，充分說(shuō)明該型號(hào)起重類設(shè)備適應(yīng)惡劣環(huán)境下的生存與工作。它是大型建筑工地(如橋梁建設(shè))不可多得的機(jī)械化作業(yè)的重要組成部分。