一种起重机大车铁楔子防风锁定装置的设计

港口起重机一体式锚定风力自锁防爬装置张锋锋 魏红梅上海振华重工（集团）股份有限公司 上海 200125摘 要：近年来，国际贸易的不断发展带动了港口起重机的技术提升，大型化、高效化的起重机已是港口装卸不可缺少的装备，但由于其迎风面积大、重心高等问题，在台风或突发性阵风发生时容易遭受风力的袭击，故港口起重机的防台风工作在起重机设计时就必须给以足够的重视。

文中主要介绍了轨道行走式起重机抗风防滑的安全防护装置，一体式锚定风力自锁防爬装置的组成、原理、设计方法及使用要求，为大型港口起重机的防风防台工作提供有效解决方案。

关键词：港口起重机；防台风；锚定装置；自锁防爬装置中图分类号：U653.921 文献标识码：B 文章编号：1001-0785（2023）23-0057-05Abstract: In recent years, the continuous development of international trade has promoted the technical upgrading of port cranes. Large-scale and high-efficiency cranes have become indispensable equipment for port loading and unloading. However, due to their large windward area and high center of gravity, they are vulnerable to wind attacks in case of typhoon or sudden gust. Therefore, attentions shall be paid to the typhoon prevention performance of port cranes in design. In this paper, the wind-proof and anti-skid safety protection device of rail-walking crane, the composition, principle, design method and application requirements of integrated wind-driven self-locking and anti-climbing device are mainly introduced, which provides an effective solution for the wind-proof and anti-skid of large port cranes.Keywords:port crane; typhoon prevention; anchoring device; self-locking anti-climbing device0 引言按照相应的设计规范，港口起重机在设计时考虑了起重机使用地近30 a及以上最大风力情况。

专利名称：起重机防风装置
专利类型：实用新型专利
发明人：刘有林,张公录
申请号：CN200420075370.3申请日：20041210
公开号：CN2752225Y
公开日：
20060118
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种有轨起重机防风装置，当所述防风装置提起铁楔、起重机行走工作时，使推动器处于断电状态。

所述防风装置的机架上设置一个推动器和一个传动机构，该传动机构包括驱动轴、制动臂、杠杆和主杠杆，所述驱动轴设置在机架上，所述杠杆一端固定在驱动轴上，另一端与所述推杆连接，所述主杠杆的一端固定在驱动轴上，另一端与所述制动臂连接，所述制动臂另一端设置铁楔，定位杆一端固定在所述机架上，另一端设置有可由杠杆触动的信号开关，在机架与杠杆之间设有使所述杠杆止动的定位装置。

定位装置保持铁楔被提起时，由杠杆触动控制推动器所在电路中的信号开关断路，使推动器断电，这样既省电、又延长了推动器的使用寿命。

申请人：焦作市长江制动器有限公司
地址：454981 河南省武陟县大司马工业区
国籍：CN
代理机构：郑州中原专利事务所有限公司
代理人：张绍琳
更多信息请下载全文后查看。

专利名称：起重机防风锚固装置专利类型：实用新型专利
发明人：甄春艳,葛双喜,陈鑫祎申请号：CN201420189272.6申请日：20140417
公开号：CN203781672U
公开日：
20140820
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种起重机防风锚固装置，包括定位安装在起重机大车轨道两边的锚固座和依次安装在锚固座上的三级铰轴，铰轴之间通过螺杆和连杆相连接，所述铰轴I、铰轴II、铰轴III 竖直方向在一条直线上，其中，铰轴III水平方向与铰轴I和铰轴II垂直。

该装置通过多级铰轴连接形式，但同时具备小车运行方向和大车运行方向的自由调节。

申请人：南通中远重工有限公司
地址：226116 江苏省南通市海门市海门港新安江路2号
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。

一种新型起重机用自动启闭防风装置于婷婷㊀韩中成㊀袁俊磊㊀汪㊀涛青岛海西重机有限责任公司㊀㊀摘㊀要:沿海及其他地区高耸设备在受到级别较大风力突然侵袭时,因防风措施不及时或不可靠,易造成倾翻倒塌事故㊂设计了一种自动启闭的防风抗台装置,可实现快速响应,可靠地降低设备倾覆力,并依靠风力提供部分稳定力矩,有效提高设备受到暴风侵袭时的安全性㊂㊀㊀关键词:起重机;倾翻;自动启闭;防风A New Automatic Opening and Closing Wind Protection Device for CraneYu Tingting ㊀Han Zhongcheng ㊀Yuan Junlei ㊀Wang TaoQingdao Haixi Heavy-duty Machinery Co.,Ltd.㊀㊀Abstract :When high-rise equipment along the coast and in other areas is suddenly attacked by high-level wind,itis easy to collapse due to untimely or unreliable wind protection measures.A kind of automatic opening and closing wind protection and typhoon-proof device is designed,which can realize fast response,reliably reduce the overturning force of the equipment,and provide part of the stability torque by the wind,effectively improve the safety of the equipment when it is at-tacked by the storm.㊀㊀Key words :crane;tilting;automatic opening and closing;wind protection1㊀引言岸边集装箱起重机㊁门式起重机等设备广泛应用于码头㊁港口等沿海地区㊂起重机自身迎风面积大㊁面心高,所处环境风具有突发性㊁随机性[1]等特征,风力突然袭时,因防风措施安装不及时㊁不可靠而造成大型起重机倾覆的事故[2]时有发生,对生产安全和人身安全造成严重的威胁㊂因此,提高沿海或近海作业重大设备防风装置的及时性㊁可靠性和安全性成为目前亟需解决的问题㊂设计了一种自动启闭的防风装置,介绍其主要结构设计及安装步骤㊁计算依据㊂该装置能够快速响应,可靠降低骤起㊁较大风力对设备的倾覆力,并依靠所受风力提供稳定力矩,有效提高设备在受到暴风侵袭时的安全性㊂2㊀装置主要结构设计该装置包括风速仪㊁卷扬机及其控制器㊁挡风板㊁挡风板加强板㊁导风板㊁支腿摇杆㊁连接板㊁配重等结构(见图1)㊂风速仪联动卷扬机控制器控制卷扬机收放钢丝绳进而驱动挡风板㊁摇杆㊁导风板及配重结构㊂ 1.风速仪㊀2.卷扬机控制器㊀3.卷扬机㊀4.带支腿摇杆5.配重㊀6.被保护物体图1㊀装置原理图挡风板设有风力吸纳孔,边沿通过加强板加强支撑,吸纳孔背面设计有可折叠的导风板,在防风装置打开时,风力自动吹开导风板,导风板通过其两侧的可折叠柔性材料拉紧,风向改变为向上方向㊂带支腿摇杆两端分别与挡风板加强板以及支座铰接,工作时配合拉紧卷筒钢丝绳,顶紧设备表面,使防风装置四连杆结构保持稳定(见图2)㊂钢丝绳固定座用于挡风板加强板与卷扬机钢丝绳的连接㊂边沿加强板两端设置铰接连接孔,用于与其他边沿加强板㊁连接板㊁钢丝绳固定座㊁配重等结构上的铰接连接孔配合组成可变连杆装置㊂配重22Port Operation㊀2022.No.2(Serial No.263)博看网 . All Rights Reserved.1.卷扬机控制器㊀2.加强板㊀3.挡风板㊀4.导风板㊀5.吸风口6.配重图2㊀挡风板设计与挡风板加强板最下部铰接,当风停止后,卷扬机松钢丝绳,靠配重重力向下拉,使得防风装置整体闭合,贴紧起重机设备表面㊂风速仪用于检测风速,达到设定最大风速后联动卷扬机控制器启动卷扬机拉起装置,达到设定最小风速后联动卷扬机控制器启动卷扬机,配合配重拉力放下装置㊂卷扬机控制器用于接收风速仪的输入控制指令,将拉起或放下输出指令传递给卷扬机,其开启和关闭受风速仪输出信号和配重位置信号控制㊂卷扬机受卷扬机控制器控制启动和关闭,是防风装置的动力装置㊂当收到卷扬机控制器的拉起指令后,卷扬机拉起防风装置并自动锁定卷筒,使得钢丝绳在拉紧状态,保持防风装置四边形连杆机构的打开状态,带支腿摇杆顶紧起重机设备表面;当收到卷扬机控制器的放下指令后,解除拉紧锁定状态,松弛卷筒上的钢丝绳㊂此时防风装置四边形连杆机构由于自身重力和配重的作用而自动闭合,闭合后的防风装置贴合被保护设备表面,即配重到达最低位置,联动卷扬机控制器,关闭卷扬机,整个装置处于闭合待工作状态㊂3㊀计算依据对装置导风板进行受力分析(见图3)㊂风向与导风板表面夹角为A,假设水平风力为F W作用在面心O处,分解为平行于导风板表面的力F w平行导风板和F W垂直导风板,F w平行导风板=F Wˑcos A,F W垂直导风板=F Wˑsin A㊂由于F w平行导风板只有摩擦力作用于导风板,此处忽略不计,只研究F W垂直导风板作用效果㊂将F W垂直导风板继续分解为水平方向作用力F W水平作用力和竖直方向作用力F W竖直作用力(见图4):图3㊀导风板受力分析1F W水平作用力=F W垂直导风板ˑsin A=F Wˑsin Aˑsin A(1) F W竖直作用力=F W垂直导风板ˑcos A=F Wˑsin Aˑcos A (2)图4㊀导风板受力分析2假设面心O与起重机倾覆边竖直方向高度为H,与起重机倾覆边水平距离为L,则无防风装置时风倾覆力矩M倾1为:M倾1=FWˑH(3)㊀㊀安装防风装置后受到的风倾覆力矩M倾2为: M倾2=FW水平作用力ˑH-FW竖直作用力ˑL=F Wˑsin Aˑsin AˑH-F Wˑsin Aˑcos AˑL(4)㊀㊀当0ʎ<A<90ʎ时,M倾2恒小于M倾1,可有效防止起重机发生倾覆事故㊂4㊀结语本防风抗台装置可依据风速实现实时自动启闭,响应快速,通过改变风向为被保护设备提供竖直方向的稳定力,能有效降低骤起或长时间作用的大风对被保护设备的水平倾覆力,提高被保护设备在受到暴风侵袭时的安全性㊂参考文献[1]㊀包起帆,沈沨.港口大型起重机抵御风害的技术安全措施[J].港口科技,2006(7):8-12.[2]㊀张梅忠.强风中港口大型起重机倾覆的原因及预防[J].港口科技,2009(3):16-20.于婷婷:266530,山东省青岛开发区薛家岛后岔湾190号收稿日期:2021-12-07DOI:10.3963/j.issn.1000-8969.2022.02.00832港口装卸㊀2022年第2期(总第263期)博看网 . All Rights Reserved.。

自锁式防风夹轨器的研制l994年第9卷第2期电力V o1.9No.21994(总第27期)JOURNALOFELECTRICPOWER(SumNo.27)自锁式防风夹轨器的研制,f～I兰一童一王(太原重型机械研究所)(基础部)丁z/,f&gt;摘要本文介绍7一种新型结构的自锁式防风夹轨器的I作原理和结构性能.自销式防风夹轨器在风力的作用下,将起重机自锁在轨道上,它的夹g-力随着风巨芸防翟自统,,起1i}札.讽笼关键词墨,自销自丝阻,,l乏【^~0概述.货场用的门式起重机,水电站用的启闸门式起重机,码头用的装卸船机,集装箱岸边起重机等必须设有防风装置.在国内外,每年都有一些起重机被风吹倒塌的事故发生,不仅造成较大的经济损失,而且造成人身事故.因此,研制一种能在突然的暴风情况下,起到安全可靠作用的新型结构自动防风夹轨器,就具有很重要的意义.防风装置基本上可分三类:一类是大车运行机构的制动器,它不是专用的防风装置,但可起到一些防风的作用|另一类是锚定装置,它只能在特定的位置上使用I还有一类是随着整机在任何位置都可工作的防风装置.本文介绍的自锁式防风夹轨器就属于第三类.1自锁式防风夹轨器的结构及工作原理自锁式防风夹轨器包括:动力部件,传动部件,夹紧部件,控制部件,支承部件.它的夹紧部件中,夹钳上装有一对滚轮,它以其轴为中心可作水平方向旋转,车架上镶嵌有_对内表面开有弧形槽IZI且可随车架沿轨道方向移动的锲块,滚轮和锲块相切合.在夹钳的钳IZI部分还镶嵌有为增加摩擦而设置的钳口块.图1是自锁式防风夹轨器的构造简图,它由车架,夹钳装置,油缸,楔块,杠杆,液压系统,车轮和连接销轴等部件组成.车架的一端由一个车轮支承在轨道上,另一端通过连接销轴和起重机连在一起.这样夹轨器就可随着起重机大车运行机构一起运行.收稿日期;1994—3—16第一作者男,34岁_T程:030026太原第2期安剑等自锁式防风夹轨器的研制33图1自锁式防风夹轨器构造简图1.连接销轴2.车架3.夹钳装置4楔块s.连接螺拴6-车轮7.支承座8.杠杆9.配重10.油缸11.双向调整螺拴12?液压系统图2和图3是夹紧部件和夹钳装置的结构示意图.通过连杆和轴铰接在杠杆的中部,用滚一一图2夹钳装置结构示意图(钳口星闭合状态)1.车架2.连杆3.连接螺柱4.夹钳5?轨道6.钳口块7.灌轮轴8.灌轮9.楔块10.挡杆融电力1994年轮轴把滚轮固定在夹钳上,滚轮可/l以滚轮轴为中心沿着楔块的楔面作/一水平方向的滚动,也可随着夹钳沿,馔块的楔面垂直移动.夹钳的铅口/t耳}上镶嵌有表面经过工艺处理的钳口.l(—一l块,以提高摩擦系数.油缸的下部铰H接在车架上.油缸上的活塞和杠杆●J'的一端铰接在一起,杠杆的另一端_JI捩接在车架的支最座上.楔块和液_E?I{压系统也固定在车架上,通过油管—JI一把油缸和液压系统接通.-lj当起重机大车运行机构不工作r时,处于悬空位置的夹钳装置.在它L车身的自重及配重的作用下,滚轮就沿着楔块的楔面下移,使夹钳装'J3圈3夹钳装置结构示意图(钳口呈张开状态)置落置于轨道上,而夹钳的钳口块与轨道头部两侧相贴合.由于无外力(如风力)作用,滚轮与楔块的楔面没有相对位移,故钳口块与轨道头部两侧无正压力,夹钳处于夹紧的临界状态,也就是说它无需初始夹紧力.起重机在风载作用下沿着轨道稍一移动,车架也随之而移动.而夹钳由于自重,与轨道顶面产生摩擦而停留在原地.这样滚轮就与安装在车架上并随车移动的楔块产生了相对运行,迫使一对滚轮的中心距变小,即体现为钳口块与轨道间的正压力增大,最大摩擦力也随之增大.风力越大,滚轮与楔块回的相对位移也变大,钳目块对轨道的夹紧力也随之增大,夹轨器就与轨道产生自锁来抵御风力.所以,夹钳的夹紧力是由风力自动产生的,并且夹紧力随风力的增大而巨增,达到自动防风的作用.图4为液压系统原理图.当起重机运行机构耍工作时,首先接通液压系统中液压泵②的电源,二位四通电磁换向阀@通电并换向.泵@从油箱①中吸出的油流经单向阀⑤,二位四通电磁换向阀⑥和开关③充入油缸⑩中,使活塞带动夹钳装置上升.夹钳装置上的钳口块与轨道头部两l侧的正压力消失,夹轨器被打开.安装于活塞上的撞尺③随着活塞上升触动行程限位开美A⑧时,大车运行机构的电源被接通.活塞继续上升,使撞尺⑨触动行程限位开关B@后液压泵②断电停止工作,此时夹轨器已被完全打开.活塞上升的时间应小于运行机构电机的启动时间,时间过长会造成起重机等待夹轨器完全打开后才能投入运行,影响起重机的使用效率.液压系圈4液压系统原理圈(夹钳呈闭台状态)1.油箱2.液压泵3.开关4压力表s单向阀6.二位四通电磁换向阀7.手动泵8.限位开关A9.擅冗10.油缸l1.单向节流阎l2.滥流阎l3.电动机14.过滤器1s.限位开关B兰!塑茎剑等自锁式防风夹轨器的研制35篓冀兰皇保系统压力在起重机整个工作过程中,如油缸@的活塞由于密封不良,或液曼苎圭漏时,油缸@中的活塞就下降,使得撞尺⑤脱离行程限位开关B@..苎,疗开关B@重新接通电源开始工作,向油缸⑩中补油,直到夹钳叉新弄竺置:篓亭终保持着一定的张开度在此过程中,行程限位开关A⑧始终处于台状态,否则大车运行机构的电源将被切断..'并切断总电源后,二位四通电磁换向阀@断电并复位油缸@中的活塞在查要篓苎重的重力作用下下降,迫使油缸⑩中油流经开关③,二位四通电磁南苎羔塑返回油箱④中,夹钳装置也就落置于轨道上.夹钳下降的时间可以通鉴来控制n如果液压泵②损坏了或相应的电控系统出了故障,可蒋妻妻粤:篓要动泵⑦将夹轨器打开,保证起重机能投入运行.同时也可利用它在停毛检修使用.'一……～2受力与自锁条件为计算可靠起见,其风向沿轨道方向作用到夹紧机构上,并设风力w以集中力进行分析(见图2中的风力w).取单个夹钳为自由体进行受力分析如图5所示P为轨道对夹钳的作用力}f为轨道对夹钳在小车运行方向上的摩擦力,且f等于的,'风力W,即f:1/2WIN为楔块对滚轮的作用力R在垂直轨道方向上的分力,即正压力;F为楔块对滚轮的作用力R在运行方向上的分2jcbj图5夹钳的受力菏图力(作用力r见图6).滚轮与楔块的受力分析如图6和图7所示.壕\蔓,\f='\图6楔挟的受力简图圈7楔块的等效受力图要使夹轨器与轨道之间产生自锁,必须满足下列条件PXtg~~W/2式中:Pf——夹钳钳口对轨道的作用力,且Pf—P.——钳口对轨道间的摩擦角,且t=(为摩擦系数).w——风载荷由图5(a)对0点取矩,得XM=0,则:36电力l994年N×a+P×sin5.71'×C—P×cos5.71'×b=0lP=N~a/(b--0?IC)(2)由困5(b)对0点取矩,得ZNL=0,则;F×a—f×b=0,又...f=W/2,...W/2=F×B/b(3)将(2)式和(3)式代入(1)式岳得;N×=×tg≥F×音(4)图6是滚轮与楔块的受力图.它是整个装置的核心,本质上它是一个水平放置倾角可变的楔块式夹紧机构.在风载w的作用下,楔块受到了车架推力的作用,滚轮与楔块之间产生相对位移S,就相当于滚轮受到一个倾角为a的楔块作用.R,为滚轮对楔块的作用力,且R,=RIT和为联接两个楔块的螺杆拉力图7为图6的等效图.由力的平衡条件得:F=F=NXtg(a-b~.)式中;F——是滚轮对楔块的作用力R,在楔块运行方向上的分力.反作用力.(5)且F,=F是一对作用力与F——是车架对楔块的推力.N——是滚轮对楔块的作用力R,在夹紧力方向上的分力.且N,=N是一对作用力与反作用力.a——是滚轮和楔块接触处与垂线的倾斜角,也就是楔块的倾角..——是滚轮与楔块问的当量摩擦角.又'N=N,F一F,...(5)式可改写为:F=N×tg(a+.)(6)将(6)式代入(4)式,整理后得;.g(+?)≤tg×l_=_(7)(7)式就是夹轨器与轨道的自锁条件.由于C较小,故取b/(b--0.1C)~I,又为tg~=p,若取一0.35(经热处理后锯齿形钳口块的摩擦系数),则tg~=0.35,代入(7)式中,得:tg(a+.)≤0.35即n+.≤l9.29(8)只要满足上式条件,就可以使夹轨器夹住轨道,产生自镁.正是由于滚轮与楔块之间的相互作用力N和N,及F和F,,使得夹钳对轨道产生了夹紧力P.只要夹紧力足够大,能产生抵抗风载的摩擦力,就可以使夹轨器与轨道之间产生自锁,达到夹紧的目的.关于楔块曲率半径r和滚轮半径r.关系的讨论.倾角a可按下式求得:'在△A,0B,(见图6),COSa~(r--rl一8)/(r—r1)(9)第2期安剑等白锁式防风夹轨器的研制37式中:r——楔块的曲率半径.1"1——滚轮的曲率半径.s——是滚轮在初始位置到达夹紧位置后的相对位移.8——是滚轮相对位移S在垂线方向上的投影.当r和8一定时,一在△AOB(见图6)占'cosq=1一(10)r相对位移S得;J-___.._^__●____________——s=~/2(r—rI)8.(11)楔块曲率半径r越大,倾角a越小.因此选择r和时,要根据倾角和夹紧行程S的允许范围来综合考虑.使其用较小的夹紧行程获得较大的夹紧力.这正是滚轮式楔块机构与一般的楔形机构相比的一大优点.3夹轨器的现状和分析对比目前门式起重机上广泛使用的是电动重锤式夹钳器,它的夹紧力是靠重锤的重力产生的,夹紧力的大小就受到了重锤的重量约束.该种夹轨器的白重较大,约占起重机总重量的2～3,并需要较大的安装空间.表7是自锁式防风夹轨器与电动重锤式夹轨器的性能比较表.表中所列的电动重锤式夹轨器均为具有典型代表性的夹轨器,其中安装于青海省龙羊峡水电站的500吨门式起重机,它的夹轨器是我国生产的夹轨器中夹紧力最大的夹轨器.自锁式防风夹轨器是一种设计新颖,结构独特的新型夹轨器.它利用风力为动力,使夹钳夹住轨道产生白锁,起到自动防风的作用.同电动重锤式夹轨器相比,具有体积小,重量轻,结构紧凑,夹紧力大,安全可靠自动防风.并能适用于对设备的改造应用,具有明显的经济效益.随着我国各类大型起重搬运设备的不断发展与更新,白锁式防风夹轨器将会得到广泛的应用,显示了广阔的前景.表7自锁式防风夹轨器与电动t锤式夹轨器的性蘸比较抗风力夹紧力白重体积安装夹紧力名称KNkgnUn3方式的动力KN来源电动重锤式夹轨器,2020X起重机幕重锤湖北葛州坝2xl25T20040046391386X门架下的重力门机4980横粱内产生电动重锤式夹轨器,2740X青海龙羊峡500T门32565010288t670X同上同上机592~1100X通过销暴风力白锁式防风夹轨器3507001827?20X轴与起自动产2080重机联牛(下转第42页)。

起重机防风锚固装置设计改进甄春艳【摘要】传统的起重机锚固装置仅在支腿平面内的2个方向有自由度，而在实际使用时由于大车跑偏影响，为使锚固装置顺利就位，通常需要在小车运行方向（沿主梁）进行调节。

目前起重机的顺利锚固需要多次微动大车来调节实现，操作很不方便。

通过改进锚固装置设计，增加锚固装置在小车运行方向的自由度，很好地解决了这一问题。

实践证明，改进方法简单有效，为锚固装置的设计完善提供了一种切实可行的方法。

%The traditional crane anchoring device provides degree of freedom only in two directions within the plane of outriggers,but in practice,it's usually required to adjust the moving direction of the trolley (along the girder) to make the anchoring device in the right position due to line deflection effect of the crane travelling.At present,to realize smooth an-choring of the crane,multiple times of micro-motion and adjustment of the crane travelling is required,which is inconven-ient to operate.This problem can be better resolved by improving the design of the anchoring device and increasing the de-gree of freedom of the anchoring device in the trolley moving direction.The practice shows that the improved method is sim-ple and efficient,feasible for design implementation of the anchoring device.【期刊名称】《起重运输机械》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】3页(P127-129)【关键词】起重机锚固装置;小车运行方向自由度;改进【作者】甄春艳【作者单位】南通中远重工有限公司南通 226000【正文语种】中文【中图分类】TH210 引言对于在非工作状态时可能发生整体倾覆的露天轨道运行起重机，通常通过加装防风锚固装置(也称锚泊装置)来进行防风[1，2]。