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在地鐵隧道的施工中,由于空間結(jié)構(gòu)的限制,挖掘后的渣土不能長時間存放在隧道內(nèi),因此需要使用吊運起重機將渣土從地下吊運到地面上處理。要求有較高的工作循環(huán)制,以實現(xiàn)較高的工作效率,同時能夠?qū)崿F(xiàn)自動翻渣功能,以保證隧道的順利施工,所以起重機的起重行車（簡稱小車）的設(shè)計很重要,而了解小車吊運渣土及翻渣的工作原理是非常必要的。

1、地鐵門式起重機結(jié)構(gòu)組成及主要特點

起重行車主要由起升機構(gòu)、吊具結(jié)構(gòu)、翻渣機構(gòu)和運行機構(gòu)組成。

其主要特點是:對常規(guī)門式起重機的起升機構(gòu)進行改進的同時,專門增加了針對地鐵施工而設(shè)計的翻渣機構(gòu),用以提高工程的施工效率,同時減少了由于多人員參與帶來的安全隱患問題。

2、地鐵門式起重機小車的起升機構(gòu)

起升機構(gòu)主要由電機、減速器、制動器、聯(lián)軸器、浮動軸及卷筒組成。

電動機全部采用國內(nèi)較成熟的變頻制動電機,可以消除由于起升速度快而帶來的較大的沖擊力。電動機通過浮動軸和鼓型齒式聯(lián)軸器與減速器連接,減速器低速端帶動纏繞有鋼絲繩的卷筒。通過控制電動機的正反轉(zhuǎn),可實現(xiàn)吊具的起升和下降。在卷筒端部安裝有螺旋高度限位器和超載保護限制器,在減速器高速軸端兩側(cè)各安裝一套液壓塊式制動器,以上安全裝置可以保證設(shè)備故障的及時發(fā)現(xiàn)和制止,避免造成不必要的損失。

由于在地鐵施工時,起升高度較高,因此卷筒容繩量較大,為了減小卷筒入繩角度,同時為提高起升速度,提高工作效率,要采取如圖1所示的兩套雙聯(lián)卷筒形式。同時能夠減小由于卷筒過長而造成的彎曲應(yīng)力過大的問題。

3、地鐵門式起重機小車吊具結(jié)構(gòu)

吊具結(jié)構(gòu)主要由動滑輪組、平衡梁、叉形件及吊帶組成。主要用于提升并運輸裝滿渣土的渣斗。

為防止渣斗在起升過程中旋轉(zhuǎn),在吊具上設(shè)置兩套動滑輪組,根據(jù)渣斗的實際大小來設(shè)置吊具平衡梁的長度和截面尺寸,滿足強度要求。吊帶形式根據(jù)渣斗吊裝凸頭尺寸確定。吊帶與平衡梁采用上下軸孔垂直布置的叉形件連接,即可以保證了渣斗與吊具易于拆分,又能保證渣斗的左右擺動,防止渣土吊運過程中傾翻。

4、地鐵門式起重機小車的翻渣機構(gòu)

翻渣機構(gòu)主要由伸縮油缸和翻渣掛鉤兩部分組成。翻渣機構(gòu)利用四連桿工作原理輔助主起升機構(gòu)吊具及渣斗完成翻渣工作,主要工作原理為:

(1)將渣斗上設(shè)計好的吊裝凸頭安裝到吊具吊帶上,吊帶上的接口設(shè)計為上大下小的安裝形式,這樣既能保證渣斗使用過程中始終固定在吊具上,又能夠?qū)崿F(xiàn)翻轉(zhuǎn)作業(yè);

(2)將渣斗提升,使渣斗底部超過掛鉤中心,這個過程油缸處于全部伸出狀態(tài);

(3)將油缸收回,達到掛鉤前移至渣斗下掛點下部狀態(tài),此時下降渣斗,使渣斗的翻轉(zhuǎn)凸頭準確的落到翻渣掛鉤上;

(4)吊具帶動渣斗的吊裝凸頭繼續(xù)下落,使渣斗以翻轉(zhuǎn)凸頭為圓心繼續(xù)傾翻,實現(xiàn)渣斗內(nèi)渣土傾倒;

(5)將渣土傾倒到指定位置后,起升吊具,使渣斗的翻轉(zhuǎn)凸頭脫離翻渣掛鉤,此時將伸縮油缸全部伸出,使翻渣掛鉤離開渣斗底部;

(6)下降渣斗到地下裝渣土位置,準備下一個工作循環(huán)。

5、地鐵門式起重機小車行走機構(gòu)

小車行走機構(gòu)主要由緩沖器、減速電機、橫梁及車輪組組成。

行走機構(gòu)采用三合一式平行軸斜齒輪減速電機驅(qū)動,直接將車輪組上的輪軸插入到減速電機的空心軸中即可,與分體式驅(qū)動機構(gòu)相比,結(jié)構(gòu)緊湊,體積小重量輕,噪音小效率高,安裝簡單行走平穩(wěn),與車輪組連接簡單便于拆修。

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