门式起重机抗风模拟检测装置的设计

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门式起重机 (以下简称门机)主要用于室外货物的装卸 、搬运和堆码作业。风载荷对门机影响很大 ，尤其是在工作状态突遇强阵风或非工作状态遭遇大风侵袭时，如不采取相应的抗风防滑措施，起重机很容易沿轨道滑行，以至相互碰撞或倾翻，造成巨大的财产损失和人员伤害。国内外因风灾引发的起重设备倾覆事故时有发生，对门机抗风防滑能力的检测和监管提出了更高的要求。在实际工作过程中，很难有效地对门机抗风防滑能力做出准确判断，为了确保户外门机的工作安全，迫切需要-种风载模拟装置，以准确测定其抗风防滑能力是否满足要求。基于以上原因，本文研发设计了 1套模拟风载荷的装置，利用此装置对门机的抗风能力进行检测。

1 检测装置工作原理门机大车为双轨运行 ，为 了模 拟实 际风载荷，需在其两侧轨道上方分别安装 1套风载模拟装置，来测试门机的抗风防滑能力。2套风载模拟装置同时施加水平推力，以模拟风载沿轨道方向的水平作用力。但是这 2套风载模拟装置并不《起重运输机械》 2013(1)完全相同，大车左侧的模拟装置由推力施加机构及推力与加速度检测装置组成，而右侧的模拟装置只由推力施加机构及推力检测装置组成，因为对于整个检测过程只需要 1套加速度记录装置即可。大车左 侧 风载模 拟 装置 的原理 图如 图 1所示 。

1.止挡装置 2、6.缓冲头 3.液压千斤顶 4.测力传感器5.钢板 7.大车 8.加速度传感器 9.磁力座10.大车车轮 l1.轨道 l2.支撑架 l3.显示仪表14.电缆 l5.油管 1 16.油管 2 17.手动油泵图 1 风载模拟装置的原理简图该装置主要由同步液压千斤顶、手动油泵、测力传感器及共显示仪表、加速度传感器及其动- - - - - 9 ---变鍪曩 组成。该抗风模拟检测 2 检测装置结构 装置的工作原理如下所述。

- - - - - 。 1)首先将起重机缓缓行驶靠近轨道-端的止挡装置，直至大车缓冲头和止挡装置缓冲头之间距离为290～310/19/1，这时停止行走，并将各种防滑措施开启 (如让大车行走的制动器工作，夹轨器工作等)。

2)将支撑架置于大车与止挡装置之间，打开支腿并使其水平支撑在地面上，调整支撑架的高度，使其上端与缓冲头在同-直线上，并将钢板放在大车缓冲头端部以增加大车缓冲头端部的接触面积。

3)将液压千斤顶与测力传感器组成的整体置于支撑架上端的平台上，再次调整支撑架的高度，使测力传感器的端部与大车缓冲器端部钢板相接触，尽量保证液压千斤顶和测力传感器组成的整体与两侧缓冲器的中心线互相重合。

4)将手动油泵置于 2轨道中间，将手动油泵的 2根油管分别接通 2个模拟装置上的液压千斤顶的油 口，同步供油，实现 2千斤顶的同步动作。

5)将磁力安装座 (加速度传感器已连接在其上)通过磁力作用吸附在起重机的大车上，并连接好动态数据采集器。

6)接通电源，并通过手动油泵向2液压千斤顶同时注油，开始时速度可稍快，当仪表显示的数值达到理论风力值的 80%时应开始缓慢注油。

注油过程中可通过 2模拟装置上测力传感器显示仪表的读数看两侧的推力是否-致，如相差不大即满足要求，否则停止操作，调整后再重新施加推力，同时仔细观察加速度数据采集器的加速度记录情况。

7)不断缓慢注油，增大千斤顶的推力，通过测力传感器仪表观察推力大校若在推力达到理论风力值之前，起重机便出现滑动 (加速度数据采集器记录的加速度出现大的波动，判断起重机是否滑动还要辅以人眼观测)，则立即停止注油，此时说明起重机的抗风防滑能力没有达到设计要求。若在推力达到理论 风力值 (或稍大)时，起重机依然没有出现滑动迹象，则停止注油，此时说明起重机的抗风防滑能力达到了设计要求。

- 1 0 ～ 2.1 千斤顶与测力传感器结构千斤顶与测力传感器组成-个整体，其结构如图2所示。千斤顶与测力传感器的端部通过焊接连在-起，千斤顶将水平作用力传递给测力传感器，并通过显示仪显示当前千斤顶加载在止挡装置和大车之间的加载力。千斤顶的侧面设有千斤顶把手，以便于千斤顶的移动和调整。

1.千斤顶活塞杆 2.千斤顶把手 3.测力传感器4.焊缝 5.千斤顶图2 千斤顶与测力传感器整体示意图2.2 支撑架结构支撑架的作用是为千斤顶与测力传感器组成的整体提供-个水平的支撑平台，它主要由平台、撑杆和支腿等组成。支撑架的结构简图如图3所示。

十 I ..L 1I41.平台 2.撑杆 3.支腿 4.线绳 5.平台连接开口销 6.紧定螺栓 7.支腿连接开口销图3 支撑架工作状态结构示意图《起重运输机械》 2013 (1) 平台是由钢板焊接而成，工作时将千斤顶与传感器放置在上面。撑杆分为 2段，均由钢管制成，可通过伸缩上段撑杆来实现支撑架高度的调整，调整结束后需通过紧定螺栓 的鹏来 固定。

支腿共有 4只，分别成 90∏布置，每根支腿上都有钻孔，通过 1根线绳将 4根支腿圈连起来，线绳的长度决定着支腿工作时与竖直方向夹角的大小，可通过实际工作需要对其长度进行调整，以保证支撑架能够稳定支撑在地面上。

平台与撑杆，撑杆和支腿之 间均是铰接连接，考虑到支撑架所受的载荷不大，并为了方便简洁，此处均采用开 口销作为铰接的 销轴”。

如图4所示，工作时，平台与撑杆之间通过 1和2处的开口销进行连接，不工作时只需将 2处的开口销拔出，旋转平 台90。，再将开 口销插入 3孔处即可将平台折叠起来，不工作时支撑架的状态如图5所示。

图4 平台上连接孔的位置示意图图5 支撑架折叠状态结构示意图算出水平风载；2)通过风载模拟装置模拟风对起重机的水平作用，即通过模拟装置对起重机逐渐施加理论风载值大小的水平力；3)判定起重机在水平力作用下是否发生滑动，若发生滑动则说明起重机的抗风防滑装置不能满足设计要求，相反则说明满足要求。

4 结束语计算起重机的风载荷I通过模拟装置加载I判定起重机是否移动图 6 抗风能力检测流程图本文设计了-种抗风模拟检测装置，通过液压千斤顶模拟实际的风载荷的水平作用力，通过测力传感器和加速传感器对装置的动态数据进行采集，并通过显示仪和动态数据采集器对数据进行显示和储存。该系统工作稳定可靠，实时性强，对特种设备的检测及 自动化控制具有积极的借鉴意义。