避免起重机吊臂伸缩时抖动的结构设计要点

避免起重机吊臂伸缩时抖动的结构设计要点

赵星星

身份证号：321084198709264628，江苏 扬州 225600

摘要：起重机伸缩式吊臂在伸缩过程中易出现抖动，尤其是在起重机伸缩时吊臂完全伸缩或上升至最大高度后，进行缩臂或下摆操作时，会出现较大的抖动，从而导致被吊货物不稳定，操作困难，存在安全隐患。因此本文将对避免起重机吊臂伸缩时抖动的结构设计要点进行探究。

关键词：起重机吊臂；伸缩；抖动；结构设计

1 引言

起重机伸缩臂在使用伸缩缸和钢索的情况下，经常会发生一定的抖动，甚至会产生异常的声音。当抖动、异常响声较大时，调试人员普遍认为与水力系统有关系，所以在分析和处理起重机伸缩式吊臂抖动问题时，需要先检查油缸中是否有空气、平衡阀是否工作正常等。实际上，由于吊臂架的结构不合理，在伸缩过程中也会出现抖动和异常声响。因此，以下将对避免起重机吊臂伸缩时抖动的结构设计要点进行探究。

2 起重机吊臂伸缩时抖动原因

起重机伸缩式吊臂的回缩会由于牵扯到起重机伸缩式吊臂和液压件，其原因分析比较复杂，难以处理；(1)将吊臂机本身的加工错误所引起的抖动因素考虑在内；(2)尼龙滑块由于较高的摩擦系数而引起的抖动；如果吊臂在伸缩过程中的摩擦力太大，会导致系统的压力变化，由此使其在液压冲击情况下导致吊臂出现抖动问题。如果吊臂的滑块磨损较大，那么吊臂在伸出的过程中会发生倾斜，并且很容易发生抖动；缩臂时，也增加了吊臂的阻力，使其抖动更加剧烈。(3)应注意是否有足够的润滑；(4)考虑油缸会不会发生抖动；(5)检查平衡阀门的故障情况；（6）吊臂伸缩钢丝绳松动。吊臂伸缩式钢索的松动会导致起重机的振动。判别方法：拆卸伸缩钢索，仅靠伸缩缸来驱动伸缩臂，观察吊臂伸缩是否自由，是否有抖动。如果没有抖动，安装伸缩钢索进行伸缩测试，如果有抖动，就可以判断为伸缩钢索有松动。期间首先要检查伸缩臂的钢索的长度和张紧度，确认其是否达到所需的标准：再次检查伸杆和缩臂滑轮的润滑状况，以及带轮的轴瓦是否有磨损。

尼龙滑块的材质要用新型材质进行测试，不合适的话要重新打黄油，如果是因为油缸的晃动而引起的，那将需要进行更换。起重机的工作原理：伸缩式油缸缸体与基础臂由销轴相连接而相对固定，二节臂与活塞杆由销轴连接而相对固定，基本臂和第二节臂由滑块实现间隙调整和滑动，基本臂和二节臂通过油缸大腔与小腔的油进入和流出油完成提升臂的伸缩和收回。

3 避免起重机吊臂伸缩时抖动的结构设计要点

3.1 合理的吊臂间隙

为了更好地减少吊臂之间的相对滑动阻力，在臂的上下、两侧均装有尼龙滑板，在设计时应考虑到适当的空隙。空隙太大或太小，都会导致吊臂在伸缩过程中出现抖动和异常声响。一般上、下块与臂筒的设计间距为3-5毫米，而侧滑块与臂筒的设计间距为2毫米。如果上下滑块的间隙太小，吊臂在伸缩过程中的阻力就会增加，从而使伸缩缸在伸缩过程中产生碰撞，由此将引起吊臂的抖动和出现异常的声音。若上下块间隙太大，则吊臂在伸出去后会向下倾斜，无法与基础臂保持一条直线。缩臂时，增加的阻力，也会引起提升臂在伸缩过程中的抖动和异常声响。

起重机吊臂间隙的设计原则是：吊臂间隙的大小不能超过该起重机使用的最大允许载荷，同时在实际使用过程中需要严格按照相关要求进行设计，以此更好地确保吊臂的安全性能。吊臂间隙应满足以下要求:(1)最大吊臂间隙在额定起重量下，吊臂所能承载的最大起重量应满足吊臂最大工作载荷;(2)吊臂不允许安装任何辅助措施，从而增加载荷对吊臂的负荷。

3.2 适宜的吊臂搭接长度

如果吊臂伸缩后的搭接长度太短，则会使缩臂时的阻力增大，引起吊臂抖动和异常响声。在设计时，尽量保证搭接长度为吊臂长度的20%~30%。根据实测资料，在吊臂最大搭接能力不超过13%的情况下，发生缩臂抖动的可能性达到94%。所以，在悬臂结构的设计中，在满足臂长、臂重等指标的前提下，尽量使搭接数量达到最大。在起重机多节吊臂伸入过程中，由基础臂至最终一节臂的搭接长度应该逐步减小。

3.3 合适的上滑块截面形状

吊臂上的滑块固定在吊臂的头部，吊臂的上槽板弯曲部分为弧形过渡，吊臂伸缩时，上滑块对吊臂的臂筒具有支承和引导功能。上滑块根据剖面形状可分为两类：平面接触型和弧形接触型，即平面接触型与臂筒的接触面是平面的。此种上滑块与圆弧臂筒的接触如果产生线接触，会导致吊臂在伸缩过程中不稳定，容易产生抖动。另外，调整滑块间隙主要是为了确保滑块和臂筒之间的空隙，这种滑块的导引支承为弧形部分，与臂筒接触表面也为弧形，这将使其具有良好的伸缩稳定性。由此可见在两个平面上，圆弧形的配合比两个平面更容易调节。同时，由于使用此种滑块，可以减少机架上的平面和侧面的不稳定性，所以，滑块的设计应选择具有弧形截面的滑块。

3.4 设置吊臂尾部侧滑块

为了提高吊臂在伸缩过程中的稳定性，尤其是在全伸状态下，起吊臂发生倾斜。在设计过程中，除了在机架尾端圆弧部位设计后滑块外，还应在机架尾端侧边设计侧滑块，以提高其在伸缩过程中的横向稳定性。

制作的滑块可以将整个调节滑块组固定在吊臂尾部，期间将导轨设置到吊臂上，而后将滑块组全部设置好并用扳手拧紧，之后按下弦条到90°，松开扳手使滑块从导轨上滑出即可达到工作要求。在设计过程中，臂尾部侧滑块可以单独设置安装，也可以使用普通螺钉或套筒连接板等增加结构的附件的方式进行调整安装。

3.5 确保滑块得到充分润滑

为了降低臂筒与滑板间的摩擦力，降低由于高阻力引起的抖动和异常声响，在设计时，应在机头和机尾滑板上安装一只装有润滑脂的油杯。另外，为保证加载的油脂能够达到滑块的滑动表面，需要对滑块上的油脂进行适当的设计。安装好轴承之后，必须将轴承的整个行程都加注油，并且将整个滑动块润滑到位，检查滑块润滑是否彻底、均匀，由此确保轴承得到充分润滑，以保持吊臂的整体工作状态并避免磨损。除此之外，还需要将轴承的润滑油加入油孔，油中的所有油必须具有足够的粘度和闪点，以防止轴承在润滑过程中产生气泡。当润滑油变质时，会使润滑效果大大下降而且降低轴承的使用寿命，因此要求润滑油具有良好的延展性和抗腐蚀性。

3.6 设置伸缩绳绳排观察孔

在伸缩装置中，钢丝绳的排拉力一定要适当，否则会造成吊臂在伸缩过程中的摆动。在绳排的张紧度调整中需要科学地调整螺帽。在设计时，为了便于观察绳的松紧程度，应该在臂的一侧设一列绳列观测孔。绳排观测孔通常是长孔，由此更好地确保其整体的强度和刚度，并且还需要在长孔处焊接加固环。

4 结束语

总而言之，吊臂伸缩是起重机吊装作业中的一个重要环节，如何有效地避免起重机吊臂伸缩时的抖动，这是一个比较重要的问题。在起重机吊臂伸缩的过程中往往会出现抖动问题，其抖动与吊臂结构设计不合理、吊臂部结构变形有关，由此对其进行结构设计优化将具有必要性，本文主要基于起重机吊臂伸缩时抖动的原因，提出相应的结构设计要点，以期更好地确保其作业的吊装作业的整体安全性。

参考文献

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[2]牛可,薛伟,王振,李连成.聚甲醛滑块在提高起重机吊臂伸缩平顺性上的应用[J].工程机械与维修,2015(S1):57-60.