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起重机改善方案现代工业生产中，起重机是不可或缺的设备。
在重型机械加工、钢结构制造、船舶建造等行业中，起重机的使用频率和作业效率都非常高。
然而，在使用过程中，起重机也会存在一些隐患和不便之处。
本文将从安全性、效率和操作便捷性三个方面提出起重机改善方案。
安全性起重机操作存在一定的风险。
要保证作业人员的安全，需要从以下几个方面进行改进：加强管理起重机属于特种设备，使用人员应具备专业的技能和资格。
要加强对从业人员的管理，对操作人员进行必要的职业资格认证和安全培训，严格按照操作规程进行作业。
增加安全设备除了操作人员的安全意识，起重机本身也需要设备保护。
可以在起重机上设置各种安全装置，例如行程限位器、载重保护器、断电器等，避免因操作不当或机械故障导致的安全事故。
效率起重机是工业制造中的一个重要环节，作业效率直接关系到企业生产效率和盈利能力。
可以从以下方面进行改进以提高起重机的作业效率：优化起吊速度提高起吊速度可以缩短作业时间、提高作业效率。
改进方案可以是通过技术手段增强电机强度和驱动力，提高起重机行驶和起吊速度，以满足作业需求。
升级传动机构起重机中的传动机构是驱动起重机运转的核心部分，通过升级传动机构可以提升作业效率。
可以考虑采用新型材料制造传动零部件，改善传动效率，提高起重机的工作性能。
操作便捷性操作起重机需要操作员对操作台上的各个按钮和开关进行频繁操作。
操作台的设计直接关系到操作员的操作便捷性和安全性。
可以从以下几个方面进行改进：简化操作台操作台设计应该简洁、直观。
应该根据人体工程学进行优化，使操作员可以最轻松地控制起重机。
提高视野操作室视野是操作员对起重机进行操作的重要条件。
应该采用优秀的材料设计操作室的透明视野，确保操作员对起重机的全程监控。
总结随着工业自动化程度的提高，起重机已成为现代化生产中不可或缺的设备。
但是，起重机的使用也面临着一定的安全风险和不便之处。
本文从安全性、效率和操作便捷性三个方面提出了一些改善方案，视改进不同因素，具体实施具有极大的差异性。
解放了起重机改进的方案通过对起重机进行一系列的改造，使起重机达到国家标准，可以提高起重机的可靠性，以下是起重机改进的方案：（1）重新制作端梁：两个端梁下沉、变形严重，钢板出现疲劳裂纹，内部焊缝开裂，受力状况恶化，承载能力降低，已不能修复。
因此，按照国家标准重新制作了端梁，满足了技术要求。
（2）修复主梁：主梁的下挠已经影响了正常的作业。
通过测量，主梁的下挠值在可修界限内，主梁仍具有修复价值，因此，决定对主梁进行修复再利用。
目前，起重机主梁下挠变形的修复方法主要有三种：预应力法、钢丝绳张拉法和火焰矫正法。
针对起重机的状况和煤场作业生产的实际情况，通过对三种方法进行比较，选用了火焰矫正法对起重机主梁进行修复。
将起重机拆除运至维修车间，用千斤顶将主梁中间顶起，根据主梁变形的情况，对主梁的特定位置用火焰加热。
钢板受热膨胀变形，因受到周围未被加热钢板的限制不能膨胀，就产生了压缩塑性变形。
而热金属在冷却过程中，又牵动它周围的冷金属相互靠近。
每个加热区在冷却时产生的力，相当于在主梁中性层下作用一个偏心压力，并由此产生偏心力矩，促使主梁恢复上拱。
火焰法矫正了桥架结构的的变形，达到了很好的效果。
还对主梁的旁弯和腹板同时进行了检测和修复。
修复完成后，在梁上选取多个点对拱度进行测量，上拱量满足要求，达到了预期的目的。
（3）更换小车道轨：小车道轨已严重磨损且为旧型号，现已不生产，针对这种情况，根据小车车轮的尺寸，通过计算，将道轨规格改为24kg/m，增大了可靠性。
（4）更新驾驶室：因使用年限长，驾驶室已经不能使用。
按国家标准重新制作了驾驶室，有利于操作和维护。
（5）更换缓冲器和止挡：将原有的缓冲器底座进行改进，采用了无反弹、缓冲力恒定、能吸收能量、缓冲行程短、外形尺寸小的液压缓冲器，使之更加安全可靠。
重新制作轨道端部止挡，确保安全。
（6）完善安全附件：对起重机上所有的安全附件进行更换、维修，达到国家标准。
（7）更换电气元件：对老化的电气元件进行更换、完善，保证了起重机的运行正常。
挖掘机导向轮支承装置的改进我公司的1台日立EX300型挖掘机，导向轮支承装置采用2个滑动轴承与导向轮轴配合，其密封采用浮动密封环结构，使用齿轮油润滑。
该机已经使用10余年，导向轮曾多次重新镶配滑动轴承，更换浮动密封环，结果每次修理后使用周期较短，效果较差。
若更换导向轮总成，则购置成本高，到货周期长，不能满足工程施工的需术。
为了提高导向轮支撑装置修复后的耐用程度，我们尝试利用本单位维修能力完成导向轮的改装工作。
主要做法是：改装导向轮支承和润滑方式，用滚动轴承代替滑动轴承，用润滑脂代替齿轮油。
1.改装方案(1)选择适宜的轴承挖掘机在直线行走过程中，导向轮轴主要承受径向作用力；转弯时，行走架作用力使导向轮轴产生一定轴向分力，且转弯半径越小，轴向分力越大，轴向分力的方向也随转弯方向的改变而改变。
根据导向轮轴受力情况，决定选用以承受径向负荷为主、轴向负荷为辅的单列圆锥滚子轴承，且“背靠背”安装，以方便调整径向和轴向游隙。
根据导向轮中心孔的实际尺寸，选择轴承型号。
经过测算和筛选，决定选用7319型非密封的单列圆锥滚子轴承（外径φ200?mm，内径φ95?mm）。
据此重新制作导向轮轴（见图1），将安装轴承的2个轴颈尺寸由φ85?mm 增加到φ95?mm。
(2) 制作轴承座导向轮用耐磨合金钢制成，从焊接的工艺性考虑，其轴承座宜选用45#钢加工制作。
根据导向轮支承部位的厚度、中心孔可镗削量以及7319型轴承的外径尺寸，确定轴承座的具体尺寸并进行加工制作。
具体步骤是：首先，用45#钢加工1个外径230 mm、内径195 mm、长度略大于导向轮厚度的钢管；其次，将导向轮中心孔镗削至φ230 mm，并使中心孔与钢管之间留有0.05~0.10 mm配合间隙；再次，用普通焊条将加工好的钢管取中焊接于导向轮中心孔中；最后，将钢管内径尺寸镗削至φ200+0.10 mm（准备与7319型轴承外套配合），并将2个端面车削到与导向轮宽度相等，然后车削倒角，便于下一步组装。
一种可调节升降的水平导向轮装置的设计及应用李广良中国航天空气动力技术研究院 北京 100074摘 要：文中阐述了目前风洞设备运行支撑架车车轮啃轨的原因和对风洞试验造成的影响，对常规导向轮改进设计为可调节升降的水平导向轮装置，通过对导向轮装置的结构选型、装配定位以及与之配合的导轨等进行设计，消除啃轨、满足对接精度和躲避障碍物等风洞运行过程中的需求，结构简单，操作便利，在实际应用中大大减少了操作人员更换操作的难度，解决了更换风洞喷管试验段时定位不准等问题，提高了风洞运行效率和试验流场品质。
关键词：水平导向轮；风洞；支撑架车中图分类号：TH218 文献标识码：A 文章编号：1001-0785（2020）15-0085-04Abstract: In this paper, the reasons of wheel gnawing on the support rack car of wind tunnel equipment operation and its influence on wind tunnel test are described. The conventional guide wheel is designed as a horizontal guide wheel device which can adjust the lift. Through the structural selection, assembly and positioning of the guide wheel device and the design of the guide rail matched with it, the requirements of eliminating rail gnawing, docking accuracy and avoiding obstacles during wind tunnel operation are met. The structure is simple and the operation is convenient. In practical application, it greatly reduces the difficulty of replacing the operator, solves the problem of inaccurate positioning when replacing the test section of the wind tunnel nozzle, and improves the running efficiency of the wind tunnel and the quality of the test flow field.Keywords: horizontal guide wheel; wind tunnel; support rack car1 设计背景在某大型风洞设备试验运行过程中，风洞喷管试验段为试验所需的核心装置，通过配置多个声速喷管来获得不同马赫数，对各种马赫数试验需求对应多个喷管试验段进行更换，以满足不同飞行器模型的试验需求。
水平导向轮装置在板卷厂板坯库起重机上的应用板卷厂板坯库的行车啃轨现象较为严重，车轮消耗量非常大，给分厂的生产成本带来了较大的负担，为了解决这一问题，结合当今大跨度桥式起重机大车行走机构的发展趋势，决定在其中一台行车上加装水平导向轮装置进行试验。
为此，重点描述了该装置的设计和日常的维护要点，以及使用效果。
标签：起重机；啃轨；水平导向轮；水平侧向力0前言板卷厂板坯库的7台板坯夹钳起重机，跨度为37m，用于吊运连铸下线的炽热板坯，投产之初行车啃轨现象较轻，但渐渐地啃轨现象越来越严重，虽然经过多次调整，都收效甚微，车轮消耗量非常大，且发生了大车爬轨，甚至脱轨的严重设备故障，给生产成本、生产顺行及安全都带来了较大的隐患。
为了有效解决这一问题，决定在其中一台行车上加装水平导向轮装置进行试验。
1水平导向轮的结构形式由于起重机大车在两个方向行走都有严重的啃轨现象，且在轨道两侧均啃，因此，水平导向轮装置应设置在同一端梁的轨道两侧，另一侧端梁为自由端。
该跨的大车轨道采用QU100轨道，轨道头部侧面斜度为1∶10，为了使导向轮踏面与轨道侧面充分接触，导向轮踏面也应设置成1∶10锥面（如图1所示）。
图1水平导向轮的结构图2水平侧向系数2水平侧向力的计算水平轮所受侧向力Ps与水平导向轮轮距B所形成的力偶应与起重机偏斜时偏转力矩Pw×S平衡，即：Ps×B=Pw×S因此可推导出Ps=Pw×S/B式中：S—起重机跨度，Pw—起重机两侧驱动力力差。
根据国家标准GB3811-2008《起重机设计规范》，Pw可按照下式近似计算：Pw=0.5λ∑R式中：λ—水平侧向力系数，与起重机跨度和水平导向轮轮距之比S/B有关，按图2所示曲线取值。
∑R—起重机产生侧向力一侧相应车轮最大静轮压之和，采用水平导向轮时，∑R按下列情况计算：（1）一侧轨道有2个车轮时，按2个车轮轮压之和计算；（2）一侧轨道有4个车轮时，按紧靠水平导向轮车轮轮压之和计算；（3）一侧轨道有6个及以上车轮，按紧靠水平导向轮大车台车组轮压之和计算。
专利名称：一种用于起重机水平导向轮结构的防脱落装置专利类型：实用新型专利
发明人：郝华朝,李鹏阳,翟东祥,冯双阳
申请号：CN202122052418.5
申请日：20210827
公开号：CN215626245U
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及用于起重机水平导向轮结构的防脱落装置，包括轨道及与轨道相配合的水平导向轮结构，所述水平导向轮结构包括水平设置的安装架，安装架的两端安装有对称设置的水平导向轮，两个水平导向轮分别位于轨道的两侧，水平导向轮的下方设置有用于对脱落的水平导向轮进行收集的防护机构，防护机构的顶部通过连接机构与安装架可拆卸连接。
结构简单，安装使用方便，能够对发生脱落的水平导向轮进行收集，防止水平导向轮向下坠落，确保地面工作人员的人身安全。
申请人：河南省矿山起重机有限公司
地址：453400 河南省新乡市长垣市长恼工业区矿山路与纬三路交汇处
国籍：CN
代理机构：郑州科硕专利代理事务所(普通合伙)
代理人：徐园园
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大型高炉采用水平导向轮滚动法推移施工工法大型高炉采用水平导向轮滚动法推移施工工法一、前言大型高炉的建设对工程施工提出了很高的要求，传统的施工方法往往无法满足高炉的特殊要求。
因此，采用水平导向轮滚动法推移施工工法成为了一种较为理想的选择。
本文将对该工法进行详细的介绍和分析，希望能够为相关行业提供一些有价值的参考。
二、工法特点水平导向轮滚动法推移施工工法具有以下几个特点：1. 高精度：通过水平导向轮的滚动推移，可以保证施工过程中的水平度和轴线精度，使得高炉的组装更加准确。
2. 高效率：该方法采用机械化施工，可以大幅度提高施工效率，并且减少了人力资源的占用，缩短了施工周期。
3. 适应性强：水平导向轮滚动法可以适应各种地质条件和施工环境，能够克服传统施工方法所面临的种种困难。
4. 技术可行性强：经过长时间的实践证明，该工法具有较高的技术可行性和稳定性，可以满足高炉施工的要求。
三、适应范围水平导向轮滚动法推移施工工法适用于大型高炉的建设，特别是对于高炉的组装和安装过程更为适用。
该工法可以适应各种地质条件和施工环境，无论是平坦的地面还是复杂的地貌，都可以有效地完成施工任务。
四、工艺原理水平导向轮滚动法推移施工工法基于以下原理：1. 通过水平导向轮的滚动推移，实现高炉组件的导向和定位，确保施工过程中的精度和稳定性。
2. 结合液压系统，通过控制水平导向轮的升降和推进，实现高炉组件的推移。
3. 采用特殊的支撑结构和导向装置，确保高炉组件在施工过程中的安全和稳定。
五、施工工艺水平导向轮滚动法推移施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 基础施工：在施工现场进行基础的准备工作，如地面平整、基础浇筑等。
2. 轮道搭设：搭设水平导向轮的工作轨道，确保施工过程中的轮道平整和稳定。
3. 组件安装：将高炉的各个组件通过水平导向轮推移至工作位置，并进行组装和固定。
4. 轮道拆除：在高炉建设完成后，拆除轮道设备，进行后续的工程收尾工作。
（4）起重机主梁、端梁结构安装精度不符合要求（这里指整车钢结构的两条对角线不相等且超差）。
（5）起重机运行的轨道安装没有达到技术要求。
一般两条轨道的跨度（既两条轨道间距）公差为±6
mm；两根轨道的标高误差<10mm（在柱子处）和<15 mm（不在柱子处）；两条轨道坡度<1%[3]。
（6）由于跨度大客观上造成钢结构的刚度、强度不足；造成启动或制动时，车体偏斜，导致啃轨。
（7）负载偏差（这里指吊运负载的纵向位置处
于横向驱动系统的一侧，从而造成该侧系统运行速度慢于对面一侧系统），当天车大车平移机构功率设计较小时，容易出现负载偏差造成的啃轨现象。
（8）两侧制动器调整不一致，一侧制动力矩大于另一侧。
这种类型的啃轨容易出现在停车过程中。
3啃轨的预防及解决方法
3.1常见预防啃轨的方法
3.1.1安装轮缘石墨润滑设备（见图1）
该方法能一定程度上减少啃轨造成的设备损伤，提高设备使用寿命。
3.1.2采用双锥面车轮或圆锥踏面车轮
此方法对于新车轮效果较好，但随着运行磨损和踏面碾压变形，使运行平稳性急剧下降，车轮的使用寿命仍受制约。
3.1.3电气纠偏
根据电气控制系统是否调速以及调速方式（切电阻、变频、调压等）采用不同的控制方法。
其中关键是反馈信号的精确度、稳定性、误动作以及控制电机转速的精度和响应时间的匹配，实际应用中效果不是很理想。
3.1.4安装水平导向轮（见图2）
此方法最早在国外起重机上使用较多。
通过在车体上加装水平方向的轮子，作用在起重机运行轨道上，把滑动摩擦变为滚动摩擦。
起重机运行时水平轮沿着钢轨的侧面滚动，从而给车体运行中产生的偏斜（侧向力）施加一定的反作用力，阻止车轮轮缘与钢轨侧面的滑动磨损。
实际使用中，如果起重机产生轻微的啃轨，即侧向力较小时，此种结构的水平轮组应用效果比较理想。
但是起重机出现较大侧向力时会产生诸多问题，当起重机运行由轨道的中心线刚刚开始向一侧偏斜时，水平轮与钢轨的侧面不接触（设计间隙一般取10mm），水平轮组不能发挥作用，当偏移量达到10mm时，水平轮与钢轨的侧面突然接触，水平轮要阻止起重机的惯性偏斜，此时会产生较大的冲击力。
此种冲击力对起重机结构、水平轮、轨道产生严重危害，经常出现水平轮组的轴承损坏、定位板脱落等故障，严重时造成车轮脱轨等重大安全事故。
同时较大的冲击力使轨道压板螺栓连续大面积松动或断裂，导致钢轨部分段落浮动移位等问题出现。
3.2出现啃轨问题后的常用解决方法
常用调整方法是调整车轮的偏斜角度，此种方法通常是直接有效的，但需要维护人员经验较丰富且需要反复试运行，根据情况相应增减衬垫。
但对于驱动系统不同步、车体刚性不足，偏载等原因造成的啃轨则无法解决。
4自动调力水平轮组的设计方案
4.1方案的确定
在起重机运行的日常维护过程中，当某部起重机发生啃轨现象时，找到其产生啃轨的准确原因则比较困难（因为往往原因比较复杂，属于综合性原因，且维护人员的技术力量不能满足需要），即使找到啃轨的原因，有针对性地彻底解决啃轨故障，通常难度较大，制约的因素较多，造成起重机经常调整却仍然存在啃轨问题。
本设计是针对刚性水平轮组（见图3）所存在问题的改进方案。
图1德国巴登钢厂轮缘
石墨润滑设备
图2德国巴登钢厂使用的水平导向轮
〈机电设备〉
起重机水平导向轮的改进与应用
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用力就越大。
有效减缓因起重机车体跑偏严重，
导致车轮轮缘与钢轨侧面的磨损加剧。
作为偏心轴（16）的支撑点向心关节轴承Ⅰ（2），其功能是：保障
偏心轴（16）以此为支点灵活摆动；对偏心轴（16）作
用的支撑力通过下支撑座（1）传递到结构架（21）的
下水平板上；通过垫圈（18）、连接螺栓（8）、夹板
（17）将偏心轴（16）的重量支撑在向心关节轴承Ⅰ
（2）的内卷上。
弹簧（9）的张力作用在其两边的推力
器（3）上，推力器（3）通过向心关节轴承Ⅱ（4）与偏
心轴（16）上部相连。
当弹簧（9）张力作用到某边的
偏心轴上部时，而另一边的推力器以支撑架（22）的
上水平板一个侧面为支撑面，将支撑弹簧（9）的一
侧张力传递到支撑架（22）上。
压簧螺栓（10）属于安装工艺件，只是在自动调力水平轮组装配时发挥作
用。
导向器7通过导向杆（12）使偏心轴（16）在沿着
钢轨（11）的轴向限制摆动，但能在其径向摆动，同
时防止偏心轴（16）任意转动。
导向杆（12）由支撑架
（22）的上水平板两边侧板为支撑。
导向器（7）通过
半月板（6）、压板（5）、连接螺栓Ⅱ（13）与偏心轴
（16）组成可拆分式连接，使导向器（7）与偏心轴
（16）能组成刚性体，又能无级差调整偏心轴（16）的
旋转角，再与导向器（7）组成刚性体。
水平轮（14）与
钢轨（11）产生相互对抗力，
钢轨通过轨道压板和压板螺栓传导到地基中，水平轮上的力通过结构架（21）、定位板（20）传递到起重机本体（19）上。
5结束语
新设计的自动调力水平轮组借鉴了以往水平轮组的经验和教训，克服了以往设计的弊端，能够
保证起重机运行的安全、
稳定。
当起重机侧向力小于水平轮组的纠偏力时，就能避免啃轨出现，
否则也会极大地减轻啃轨对起重机设备产生的危害。
该设计得到了天津钢管公司的大力支持，并且委托相关制造单位加工完成，并于2011年4月底，在啃轨问题严重的起重机（16+16t 双梁电磁起重机）上试用（见图5），取得了满意的效果。
原有的啃轨现象完全消除，极大延长了车轮、轨道、传动机构的使用寿命，降低了设备维护成本。
图5自动调力水平轮组自动调力水平轮组的局限性是:不具备从根本上避免起重机车轮啃轨的能力，应当属于“被动校正”解决啃轨的方案之一。
安装自动调力水平轮组的起重机，当出现侧向力大于纠偏力产生轻微啃轨时，应当采用常规方法调整车轮偏斜角，消除较大的侧向力。
参考文献[1]张质文，虞和谦，王金诺，等.起重机设计手册[M].北京：中国铁道出版社，1998.[2]赵国君，吴锡忠.通用桥式和门式起重机的使用与维护[M].大连：大连起重设备安全技术检测培训中心，1984.[3]李会勤，李姿之.冶金起重机[M].北京，机械工业出版社，2011.[4]成大先，机械设计手册[M].3版.北京：化学工业出版社，1993.（编辑潘娜
）高了炉衬的热效率。
缺点是激光测厚仪在每次测量前或测量过程中移动了测量机箱后都必须进行重
新建站操作，比较繁琐，炉衬扫描周期较长，
一般只能进行有针对性的局部测厚，测量时间控制在20min 以内。
参考文献[1]王雅贞.转炉炼钢问答[M].北京：冶金工作出版社，2003:182-184.[2]王文科.激光测厚技术在260t 转炉炉体维护中的应用[J].鞍钢技术，2010（4）：54-57.
（编辑潘娜）
〈机电设备〉起重机水平导向轮的改进与应用
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