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1、662006.09CMTM本刊特稿Features 大连理工大学机械工程学院 张明辉/ Z H A N G M i n g h u i 王欣/ W A N G X i n中联重科浦沅分公司 高一平/ G A O Y i p i n gSuperlift Structure of Crawler Crane履带起重机超起装置履带起重机是一种进行物料起重、运输、装卸和安装等作业的流动式起重机， 是装卸设备中最重要的主力起重机之一。这了充分发挥大型履带起重机的臂架性能，可在原有的起重机基础上增加超起装置，如图1 所示。 这样可扩大起重机的使用范围，提高起重机的利用率。1 超起装置的形式超起是在桅杆
2、（人字架） 与臂架之间安有臂架式超起桅杆， 以改善臂架与拉索的几何关系， 同时超起桅杆与超起配重相连， 增加了整机稳定性， 从而提高起重机的性能。 超起装置较常用的形式有两种：一种是拖车式超起装置， 如图2 所示， 将所有超起配重放在一个配图1 履带起重机1 下车； 2 转台；3 主臂；4 超起变幅绳； 5 超起桅杆；6 主变幅拉板；7 超起配重拉 板；8 超起配重；9 桅杆；1 0 主变幅绳重小车上， 整机的稳定性始终处于最佳状态， 工况变化实现简单， 配重小车可以在地面上与主机同步行走或回转 ； 另一种是悬浮式超起装置，如图3 所示，超起配重在作业过程中要离地， 否则主机不能进行行走及回转
3、作业。 一般情况下，拖车式超起装置对地面的要求高，需要能够满足配重小车的行走， 适用于造船厂这种地面较好的场所作业， 当然拖车式超起装置也可以当做悬浮式的使用。 悬浮式超起装置只要求停放超起配重的地面平整度及强度能够满足。 但使用悬浮式超起装置， 起重量、 工作幅度与超起配重重量、超起配重幅度要匹配， 这样才能够保证配重离地， 进行行走及回转作业。 大型履带起重机的主要生产厂家利渤海尔（L I E B H E R R ） 、德马格（DEMAG） 、马尼托瓦克（M A N I T O W O C ）上述超起装置形式均a ) 水平油缸型 b ) 水平油缸+ 垂直油缸型图2 拖车式超起配重装置种起重
4、机具有起重量大、接地比压小、臂架有多种组合方式、可带载行走等优点，广泛地应用于水利、 电力、 石油化工、港口和桥梁等大型建设工程。为了实现大起重量大幅度，需要设计生产出超大型的履带起重机。为672006.09 建设机械技术与管理本刊特稿Features可提供， 但拖车式超起装置价格要高于悬浮式。 超起装置的选用与配置， 主要依据使用条件及用户的操作习惯。2 超起装置操作流程拖车式超起装置的超起配重小车具备自行功能，因此起重量与超起配重的匹配关系不必象悬浮式那么严格，既使安装所有超起配重，在起重范围内起重机可以不受限制地起升、变幅、行走及回转，操作简单。国内用大部分起重机配置为悬浮式超起装置，超
5、起配重的变幅与升降有多种形式， 操作各有特点， 具体操作流程见表1 。3 结论根据超起作业的操作过程，无油缸型超起装置安装简便快捷，但使用过程中注意事项较多，操作技术难度大；水平+ 垂直油缸型超起装置结构复杂、成本高、组装费时，但使用方便，操作灵活，并且可实现超起配重无级变幅；水平油缸型较前者安装简便， 成本低，但使用性能与无油缸型差不多，只是在超起配重离地后能够无级变幅 ；垂直油缸型超起装置相对水平 +垂直油缸型结构简单， 成本较低， 组装时间差不多，使用上也比较方便。通过对超起作业操作过程的分析，在起重机超起装置设计过程中需要做到如下几点：（1 ） 起重机的微动性能要好， 最小单绳稳定速度
6、不大于 2 m / m i n ；（2 ）主变幅力要有最大及最小极限制，可在变幅绳或主变幅拉板上安装力传感器；（3 ）带垂直油缸的超起装置需要加装压力传感器检测两侧拉板受力是图3 悬浮式超起配重装置( a ) 无油缸型 ( b ) 垂直油缸型( c ) 水平油缸型( d ) 垂直油缸+ 水平油缸型超起变幅拉管水平油缸水平油缸垂直油缸682006.09CMTM本刊特稿Features超起配重垂直位移由变形协调实现，水平位移由超起桅杆变幅实现。1 下降重物到离地 501 0 0 m m；2 调节垂直油缸使超起配重刚好接触地面；3 再下降重物，使其缓慢着地直到落实，超起配重也随之完全着地。此过程要保
7、持主变幅力大于最小值，一般主变幅的单绳力不应小于1 t 。超起配重垂直位移由变形协调实现，水平位移由油缸伸缩实现。超起配重垂直位移由变形协调与油缸提升共同实现，水平位移由油缸伸缩实现。1 下降重物到离地 501 0 0 m m；2 若超起配重离地高度大于1 0 0 m m ，需在托架下垫上枕木来减小配重下降距离，降低冲击载荷；3 继续下降重物， 使其缓慢着地直到落实。 此过程要保持主变幅力大于最小值， 一般主变幅的单绳力不应小于1 t 。1 释放主变幅力，使超起拉板受力；2 起升重物，超起配重逐渐离地，在此过程中始终要求超起桅杆的幅度大于配重的幅度；3 继续起升， 重物离地， 超起配重最终离地
8、高度最好不超过 4 0 0 m m ，可通过微量调节超起桅杆角度来调节超起配重离地高度。1 超起配重放置在选择的幅度，将超起拉板及水平拉索连好；2 调节超起桅杆幅度， 使其大于配重的幅度（一般为0 . 1 1 m之间） ；3 工况允许时，起重机向前行驶将水平拉索拉直。超起配重垂直位移由变形协调与油缸提升共同实现，水平位移由超起桅杆变幅实现。1 超起配重放置在选择的幅度，将超起拉板与配重托架连好；2 调节超起桅杆幅度，使其与配重幅度一致。1 起升重物，当负荷率达2 5 %左右时停止，具体的负荷率要依据工况调整；2 操作垂直油缸起升配重，达到与重物相同载荷率为止 ；3 依据起重机显示的受力情况，交
9、替起升重物与超起配重，直到超起配重平稳离地，之后重物离地。4 查看超起配重离地高度，调节垂直油缸，使配重离地高度在 2 0 0 4 0 0 m m之间。1 下降重物到离地 501 0 0 m m ；2 若超起配重离地高度大于1 0 0 m m ，需在托架下垫上枕木来减小配重下降距离，降低冲击载荷；3 继续下降重物， 使其缓慢着地直到落实。 此过程要保持主变幅力大于最小值， 一般主变幅的单绳力不应小于1 t 。1 释放主变幅力，使超起拉板受力；2 起升重物，超起配重逐渐离地；3 继续起升， 重物离地， 超起配重最终离地高度最好不超过 4 0 0 m m ，可通过微量调节超起桅杆角度来调节超起配重
10、离地高度。1 超起配重放置在选择的幅度，将超起拉板与配重托架、水平油缸与转台连好；2 调节超起桅杆幅度，使其幅度为一定值（一般取超起配重最大及最小幅度的中间值） 。1 下降重物到离地 501 0 0 m m ；2 调节垂直油缸使超起配重刚好接触地面；3 再下降重物，使其缓慢着地直到落实，超起配重也随之完全着地。此过程要保持主变幅力大于最小值，一般主变幅的单绳力不应小于1 t 。1 起升重物，当负荷率达5 0 %左右时停止；2 操作垂直油缸起升配重，直到其载荷达到 5 0 %为止；3 再起升重物，超起配重逐渐离地，之后重物离地；4 查看此时超起配重离地高度，调节垂直油缸，使配重离地高度在 2 0
11、 0 4 0 0 m m之间。1 超起配重放置在选择的幅度，水平油缸伸至相应幅度并用定位销锁住；2 将超起拉板及配重托架与水平伸缩装置连接；3 调节超起桅杆， 使其角度位于要求之内（一般为1 1 4 1 1 7 ） 。分类无油缸型垂直油缸型水平油缸型水平 +垂直油缸图示图3 ( a )图3 ( b )图3 ( c )图3 ( d )工作原理起升准备起升过程下降过程表1 悬浮式超起装置的操作流程否平衡， 并在显示屏上显示两者的受力情况， 用户可据此选择同步操作两油缸还是单独调整；（4 ）超起桅杆需要安装角度传感器， 并通过其值来计算超起桅杆的幅度；（5 ）水平油缸型若可以无级变幅， 需要安装有长度传感器，否则可在确定的幅度用定位销来保证超起配重的幅度，如图4 所示。中大吨位起重机配置超起装置的性价比是很高的，可以大幅度提升起重机性能。目前国内刚开始能够制造大吨位履带起重机，超起装置的设计还处于摸索阶段。分析研究国外大吨位履带起重机的超起装置及操作对我们的设计开发会很有帮助。 图4 定位销式水平油缸
