塔机液压顶升系统的设计与安全

       塔机液压顶升系统短立柱尺寸都会直接影响整个顶升,加节过程的顺利完成.其中影响的关键尺寸是
标准节两顶升块间的中心距离,下顶升块与标准节立柱下端面的距离,顶升梁的油缸轴与顶升轴间的距离,顶升支承梁及油缸座板和制动器座板中心在爬升套上的位置尺寸,在已确定顶升梁的油缸
轴与顶升轴间的距离时,可暂确定顶升梁轴中心与标准节顶升块中心的距离取为30～60mm,止动器轴心与标准节顶升块中心的距离取为10～30mm,又给出油缸的安装尺寸,从而即可确定爬升套上顶升支承梁及油缸座板和制动器座板中心尺寸了,同时考虑止动器的安全刚度问题,即止动器不宜太长,过长则减弱其强度,使之易弯曲变形,折断引发塔机顶升过程的安全事故.
另外,顶升梁轴中心与标准节顶升块中心的距离,止动器轴心与标准节顶升块中心的距离的取值过大或过小都会影响顶升的有效行程,顶升和换肩的次数,从而使效率降低.
顶升(侧顶)时的水平分力与垂直分力
在塔机顶升过程中,油缸与塔身(标准节)之间成在一定的夹角θ,由于夹角θ的成在使得在顶升时必然产生两个方向的受力,即水平分力和垂直分力,如图2所示.
图2 水平分力,垂直分力与夹角θ等的关系图
水平分力F1
在它的作用下,套架有远离塔身中心的趋向,使塔身产生一个倾翻力,削弱了塔机的稳定性.水平分力F1是一个有害于塔机安全的负面力,应将其减小或削弱.
垂直分力F2
在它的作用下,套架有沿塔身轴心线方向运动的趋势,这个力正是顶升所需要的向上的顶升推力,它的大小决定着塔机能否向上顶升,进节的关键动力.垂直分力F2是一个有有利于塔机安全顶升的正面力,应将其加强.
水平分力和垂直分力与油缸与塔身(标准节)之间成在一定的夹角θ的关系
由图2可以得出:水平分力F1=FSinθ,垂直分力F2=FCosθ,而油缸与塔身(标准节)之间成在一定的夹角θ(总在0～90°之间变化)的变化从而引起水平分力F1和垂直分力F2的变化.从前面的分析知道水平分力F1是有害的负面力,垂直分力F2是有利的正面力.在油缸的承载能力范围内,为了使顶升安全可靠,在设计时应尽量减小F1,增大F2,即F1越小(但不可能为零)塔机顶升越安全平稳,F2越大塔机的顶升力量越好.
减少或削弱水平分力F1,增大垂直分力F2的方法可归纳如下:
A 减小油缸与塔身(标准节)之间成在一定的夹角θ,可减弱水平分力F1,增大垂直分力F2;
B 在油缸及顶升梁不与标准节的的任何部位发生干涉的前提下,减小顶升块中心到标准节立柱中心的距离d,也可减少或削弱水平分力F1,增大垂直分力F2;
C 所用顶升油缸的安装尺寸对水平分力F1和垂直分力F2也有一定的影响.安装尺寸L减小,油缸与塔身(标准节)之间的夹角θ也随之减小,从而使水平分力F1减弱,垂直分力F2增大.