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摘 要：井口房悬臂起重机是适用于特殊工况的特殊型式的起重机。专用于洗煤厂井口房井口处设备的吊运、安装及检修。井口房悬臂起重机的悬臂就像一只机械手伸入井口上方，将井口内对象吊运至工作面，较好地解决了井口内设备的吊运问题。
关键词：井口房；悬臂起重机；特点；应用
井口房悬臂起重机是集桥式起重机和悬臂起重机功能和特点于一体的先进机械。如图1，它主要由端梁、主梁、电动葫芦、悬臂小车、电控部分、大车等组成。工作时悬臂小车上的伸长悬臂首先对正井口处钢结构框架的空隙，小车停止运行，大车驱动起重机把悬臂伸入井口上方，然后放下吊钩吊运货物。因悬臂有效长度可达3.5米，在悬臂小车不碰井口框架的前提下，可以完全满足井口处吊运工作。
1.井口房悬臂起重机结构特点
1.1桥架部件
采用双主梁结构，主梁为箱型结构梁，每根主梁整体焊接，主要材质为Q235-B，运用有限元分析软件ANSYS对主梁部分进行有限元分析和优化，使起重机自重达到最轻，对起重机的技术质量提升起到了重要作用。采用加长端梁结构，确保起重机吊钩中心位于四个大车轮结构内。主、端梁连接方式采用高强螺栓连接，桥架的制造和运输都可以单根梁为基础，制造工艺可借用通用桥式起重机、易制造、易运输。
1.2防倾翻装置
常用防倾翻的方法：（1）设置配重，配重一般设置于会产生负轮压的梁上，用于平衡悬臂端载荷的作用力，防止起重机倾翻。这种方法制作简单，成本低，但是会增加起重机的自重，并要求有足够空间布置配重。（2）设置反滚轮，有垂直反滚轮式和水平反滚轮式两种形式，井口房悬臂起重机的悬臂小车是采用垂直反滚轮式，主梁上镶装与小车轮相对应的被动车轮轨道和垂直反滚轮轨道。当小车负载时，加大了小车倾翻力矩，被动车轮产生负轮压，垂直反滚轮式作用于反滚轮轨道，以保证起吊重物时安全、平稳，可靠。
1.3起升机构
起升卷筒布置方式平行于主梁方向，通过卷筒为悬臂端部定滑轮组提供缠绕钢丝绳，因卷筒受斜上方拉力作用，卷筒轴承底座制作成45°安装方式。以20t井口房旋臂起重机为例，定滑轮组由5片滑轮组成，其中两端2片滑轮为改向滑轮，改变钢丝绳的方向，并使其它3片滑轮与吊钩滑轮相互作用，带动吊钩起升重物。为便于井口房吊运其它杂物，提高起重机利用效率和效益，在两主梁内，悬臂小车下方，设有专用轨道供电动葫芦运行工作。
1.4运行机构
大、小车运行采用QS型“三合一”结构，即减速机、电动机、制动器等直接结合在一起，通过减速机输出空心花键轴，套装在具有花键的车轮轴上，再由扭力支撑连接在端梁上。这种结构具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点。小车运行采用分别驱动，两套“三合一”驱动均位于承压侧车轮组，以防车轮失压打滑。
1.5悬臂机构
悬臂部分采用ANSYS分析软件进行有限元分析，使悬臂造型美观、结构简单，构件受力合理。悬臂与小车架用高强度螺栓固定，为安装运输提供了较大便利。若是悬臂增加可伸缩和旋转功能将使整套悬臂机构更为完美。
1.6电控系统
根据井口房悬臂起重机的作业特点，可采用地面操纵或无线遥控两种操纵方式，为了使无线遥控安全可靠，无线遥控器可采用台湾禹鼎、德国HBC、法国捷亿等原装进口件。电气系统主要电气件可选用施耐德、西门子、ABB、AB等世界知名品牌，以确保井口房悬臂起重机工作的安全可靠。电控线路分为主线路、控制线路、照明讯号、配电保护等。悬臂起升控制可采用变频调速、定子调压调速、串电阻调速等方式，为减少起动电流大对起重机造成的机械冲击，起升机构应尽量避免采用鼠笼型电机直接起动方式。大车、小车运行可采用YSE系列软起动电机，电机可直接起动。控制保护：鼠笼电机一般采用热继电器保护，绕线式电机采用过流保护。控制电压一般采用AC36V安全电压。由于井口房悬臂起重机不设置桥架检修平台，电阻器、控制柜等主要电控设备需布置在悬臂小车上，由于该类型起重机需同时动作的机构较多，如悬臂起升机构、电动葫芦起升及运行、大小车运行理论上都允许同时动作，因此设计人员在电控原件选型、线缆电流承载能力选型等方面应予以考虑。
2.井口房悬臂起重机的优点
2.1减轻劳动强度，提高工作效率采用井口房悬臂起重机后，井口物品搬运淘汰了人拉肩扛和工况车辆吊运的模式，操作灵活方便，大大减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。
2.2结构简单，主要部件采用螺栓连接方式，安装运输方便。
2.3悬臂侧有较强的作业空间优势，吊钩中心距离车轮中心仅150mm，可基本实现车轮位置点即是吊运点的特殊功能。
2.4采用地面操纵或无线遥控，改善了操作环境，操作人员可选择最佳角度，避开能见度差，污染严重的位置操作。
3.井口房悬臂起重机的应用实例
我公司为河北某煤矿制作生产一台井口房悬臂起重机起重量为25t，跨度7.5m，起升高度18m，工作级别A3，起升速度1.39m/min，大小车运行速度4.08m/min。该起重机于2012年3月经国家起重运输机械质量监督检验中心进行了起重机静载和动载型式试验，检测结果为各机构性能指标完全合格，符合设计要求，且该机运行良好。2012年11月公司获得了由山东省质量技术监督局颁发的该机型中华人民共和国特种设备制造许可证。
4.结束语
井口房悬臂起重机有效解决了特殊的工作场合井口内物品的吊运难题，为洗煤厂井口房必不可少的专用起重设备。该起重机经济、社会效益显著，市场前景广阔，极大地提高企业的市场竞争能力，推动企业的发展。
参考文献：
[1]GB/T3811-2008，起重机设计规范[S]
[2]GB/T14405-2011，通用桥式起重机[S]
[3]JB/T8906-1999，旋臂起重机[S]
关键词：井口房；悬臂起重机；特点；应用
井口房悬臂起重机是集桥式起重机和悬臂起重机功能和特点于一体的先进机械。如图1，它主要由端梁、主梁、电动葫芦、悬臂小车、电控部分、大车等组成。工作时悬臂小车上的伸长悬臂首先对正井口处钢结构框架的空隙，小车停止运行，大车驱动起重机把悬臂伸入井口上方，然后放下吊钩吊运货物。因悬臂有效长度可达3.5米，在悬臂小车不碰井口框架的前提下，可以完全满足井口处吊运工作。
1.井口房悬臂起重机结构特点
1.1桥架部件
采用双主梁结构，主梁为箱型结构梁，每根主梁整体焊接，主要材质为Q235-B，运用有限元分析软件ANSYS对主梁部分进行有限元分析和优化，使起重机自重达到最轻，对起重机的技术质量提升起到了重要作用。采用加长端梁结构，确保起重机吊钩中心位于四个大车轮结构内。主、端梁连接方式采用高强螺栓连接，桥架的制造和运输都可以单根梁为基础，制造工艺可借用通用桥式起重机、易制造、易运输。
1.2防倾翻装置
常用防倾翻的方法：（1）设置配重，配重一般设置于会产生负轮压的梁上，用于平衡悬臂端载荷的作用力，防止起重机倾翻。这种方法制作简单，成本低，但是会增加起重机的自重，并要求有足够空间布置配重。（2）设置反滚轮，有垂直反滚轮式和水平反滚轮式两种形式，井口房悬臂起重机的悬臂小车是采用垂直反滚轮式，主梁上镶装与小车轮相对应的被动车轮轨道和垂直反滚轮轨道。当小车负载时，加大了小车倾翻力矩，被动车轮产生负轮压，垂直反滚轮式作用于反滚轮轨道，以保证起吊重物时安全、平稳，可靠。
1.3起升机构
起升卷筒布置方式平行于主梁方向，通过卷筒为悬臂端部定滑轮组提供缠绕钢丝绳，因卷筒受斜上方拉力作用，卷筒轴承底座制作成45°安装方式。以20t井口房旋臂起重机为例，定滑轮组由5片滑轮组成，其中两端2片滑轮为改向滑轮，改变钢丝绳的方向，并使其它3片滑轮与吊钩滑轮相互作用，带动吊钩起升重物。为便于井口房吊运其它杂物，提高起重机利用效率和效益，在两主梁内，悬臂小车下方，设有专用轨道供电动葫芦运行工作。
1.4运行机构
大、小车运行采用QS型“三合一”结构，即减速机、电动机、制动器等直接结合在一起，通过减速机输出空心花键轴，套装在具有花键的车轮轴上，再由扭力支撑连接在端梁上。这种结构具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点。小车运行采用分别驱动，两套“三合一”驱动均位于承压侧车轮组，以防车轮失压打滑。
1.5悬臂机构
悬臂部分采用ANSYS分析软件进行有限元分析，使悬臂造型美观、结构简单，构件受力合理。悬臂与小车架用高强度螺栓固定，为安装运输提供了较大便利。若是悬臂增加可伸缩和旋转功能将使整套悬臂机构更为完美。
1.6电控系统
根据井口房悬臂起重机的作业特点，可采用地面操纵或无线遥控两种操纵方式，为了使无线遥控安全可靠，无线遥控器可采用台湾禹鼎、德国HBC、法国捷亿等原装进口件。电气系统主要电气件可选用施耐德、西门子、ABB、AB等世界知名品牌，以确保井口房悬臂起重机工作的安全可靠。电控线路分为主线路、控制线路、照明讯号、配电保护等。悬臂起升控制可采用变频调速、定子调压调速、串电阻调速等方式，为减少起动电流大对起重机造成的机械冲击，起升机构应尽量避免采用鼠笼型电机直接起动方式。大车、小车运行可采用YSE系列软起动电机，电机可直接起动。控制保护：鼠笼电机一般采用热继电器保护，绕线式电机采用过流保护。控制电压一般采用AC36V安全电压。由于井口房悬臂起重机不设置桥架检修平台，电阻器、控制柜等主要电控设备需布置在悬臂小车上，由于该类型起重机需同时动作的机构较多，如悬臂起升机构、电动葫芦起升及运行、大小车运行理论上都允许同时动作，因此设计人员在电控原件选型、线缆电流承载能力选型等方面应予以考虑。
2.井口房悬臂起重机的优点
2.1减轻劳动强度，提高工作效率采用井口房悬臂起重机后，井口物品搬运淘汰了人拉肩扛和工况车辆吊运的模式，操作灵活方便，大大减轻了工人的劳动强度，提高了经济效益。
2.2结构简单，主要部件采用螺栓连接方式，安装运输方便。
2.3悬臂侧有较强的作业空间优势，吊钩中心距离车轮中心仅150mm，可基本实现车轮位置点即是吊运点的特殊功能。
2.4采用地面操纵或无线遥控，改善了操作环境，操作人员可选择最佳角度，避开能见度差，污染严重的位置操作。
3.井口房悬臂起重机的应用实例
我公司为河北某煤矿制作生产一台井口房悬臂起重机起重量为25t，跨度7.5m，起升高度18m，工作级别A3，起升速度1.39m/min，大小车运行速度4.08m/min。该起重机于2012年3月经国家起重运输机械质量监督检验中心进行了起重机静载和动载型式试验，检测结果为各机构性能指标完全合格，符合设计要求，且该机运行良好。2012年11月公司获得了由山东省质量技术监督局颁发的该机型中华人民共和国特种设备制造许可证。
4.结束语
井口房悬臂起重机有效解决了特殊的工作场合井口内物品的吊运难题，为洗煤厂井口房必不可少的专用起重设备。该起重机经济、社会效益显著，市场前景广阔，极大地提高企业的市场竞争能力，推动企业的发展。
参考文献：
[1]GB/T3811-2008，起重机设计规范[S]
[2]GB/T14405-2011，通用桥式起重机[S]
[3]JB/T8906-1999，旋臂起重机[S]