一种塔机起升机构试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及起重机试验设备技术领域，尤其涉及一种塔机起升机构试验装置及试验方法。

背景技术

起升机构作为塔式起重机三大机构之一，主要由电机、减速器、卷筒、制动器、钢丝绳、滑轮组、高度限位器等组成。是起重机受力最复杂的部分，常常由于设计不合理造成施工灾难的发生，在施工过程中经常发生拦腰截断、倒塌等重大事故，给生命财产和人身安全带来巨大的伤害。为了降低事故的发生率，有必要在出厂前建立试验台对塔式起重机进行安全检验，以确定结构件是否满足起重机性能和工作要求。现有的试验装置由于设计问题导致验证范围小和无法同时验证多个机构。

发明内容

本发明提供一种塔机起升机构试验装置及试验方法，用以解决现有技术中的起重机试验装置存在验证范围小和无法同时验证多个机构的问题。

本发明提供一种塔机起升机构试验装置，包括：

下试验台，所述下试验台包括地基，以及分别设置于所述地基上的双塔身架体、多个可调式导轮和多个起升机构，所述可调式导轮位于所述双塔身架体与所述起升机构之间，且所述可调式导轮的位置可进行切换；

上试验台，包括起重梁和多个滑轮支架，所述起重梁设置于所述双塔身架体的顶部，多个所述滑轮支架设置于所述起重梁上，所述起升机构的钢丝绳依次绕过对应的所述可调式导轮和所述滑轮支架后通过吊钩与配重连接。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述双塔身架体包括两个竖直且间隔布置的支撑架体，两个所述支撑架体的下端与所述地基连接，两个所述支撑架体的上端与所述起重梁的两端一一对应连接。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述支撑架体包括基础节、标准节组件和过渡节，所述基础节与所述地基连接，所述标准节组件包括多个依次首尾可拆卸连接的标准节，所述标准节组件的下端与所述基础节连接，所述标准节组件的上端通过所述过渡节与所述起重梁连接。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述上试验台还包括维护平台，所述维护平台设置于所述起重梁的外周。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述双塔身架体和所述起升机构之间的所述地基上间隔设置多个地脚螺栓，所述可调式导轮与所述地脚螺栓连接，相邻两个所述地脚螺栓之间的距离为0.5m。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述起升机构包括电机、带有制动装置的减速机、安装底座和卷筒，所述安装底座与所述地基连接，所述卷筒可转动地设置于所述安装底座，所述钢丝绳远离所述配重的一端缠绕于所述卷筒，所述电机的转轴与所述减速机的动力输入轴连接，所述减速机的动力输出轴与所述卷筒连接。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述可调式导轮的中心轴线与所述卷筒的中心轴线之间的距离为8-16m，所述钢丝绳最大直径Φ25mm。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验装置，所述下试验台还包括电控柜，所述电控柜与所述电机电连接，所述地基的边沿设置有护栏。

本发明还提供一种塔机起升机构试验方法，所述试验方法包括以下步骤：

步骤a10，通过起升机构将配重从地面加速至最大速度，加速过程中在预定高度制动至少一次，然后减速直至速度为零，此时达到最大高度，在最大高度停留预定时长后通过所述起升机构将所述配重匀速下降至地基；

步骤a20，重复所述步骤a10N次，并记录每次的试验数据。

根据本发明提供一种的塔机起升机构试验方法，在执行所述步骤a10之前还执行以下步骤：

对塔机起升机构试验装置进行检查。

本发明提供的塔机起升机构试验装置采用可调式导轮，通过改变可调式导轮的位置来模拟实际起升机构的出绳长度，验证范围更大，同时还能实现对电机、减速机、卷筒以及首段钢丝绳的整体验证。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的塔机起升机构的立体结构示意图；

图2是本发明提供的塔机起升机构设置有钢丝绳时的主视结构示意图；

图3是本发明提供的塔机起升机构的侧视结构示意图；

图4是本发明提供的塔机起升机构未设置钢丝绳时的主视结构示意图；

图5是本发明提供的下试验台的结构示意图；

图6是本发明提供的上试验台的结构示意图；

图7是本发明提供的起升机构的结构示意图；

图8是本发明提供的塔机起升机构试验方法的流程图。

附图标记：100、下试验台；200、上试验台；101、可调式导轮；102、起升机构；103、地基；104、双塔身架体；105、配重；106、地脚螺栓；107、电控柜；108、钢丝绳；201、起重梁；202、滑轮支架；203、维护平台；1021、电机；1022、带有制动装置的减速机；1023、安装底座；1024、卷筒。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合图1至图7描述本发明的塔机起升机构试验装置及试验方法。

图1示例了塔机起升机构的立体结构示意图，图2示例了塔机起升机构设置有钢丝绳时的主视结构示意图，图3示例了塔机起升机构的侧视结构示意图；图5示例了下试验台的结构示意图；图6示例了上试验台的结构示意图；如图1、图2、图3、图5和图6所示，塔机起升机构试验装置包括下试验台100和上试验台200，下试验台100包括地基103，以及分别设置于地基103上的双塔身架体104、多个可调式导轮101和多个起升机构102，可调式导轮101位于双塔身架体104与起升机构102之间，且可调式导轮101的位置可进行切换。上试验台200包括起重梁201和多个滑轮支架202，起重梁201设置于双塔身架体104的顶部，多个滑轮支架202设置于起重梁201上，起升机构102的钢丝绳108依次绕过对应的可调式导轮101和滑轮支架202后通过吊钩与配重105连接。本发明提供的塔机起升机构试验装置采用可调式导轮101，通过改变可调式导轮101的位置来模拟实际起升机构102的出绳长度，验证范围更大，同时还能实现对电机1021、减速机、卷筒1024以及首段钢丝绳的整体验证。

需要说明的是，滑轮支架202包括3组滑轮支架202，分别适配1组60t和2组30t载荷，可进行1台60t起升机构102试验，或者2组30t起升机构102试验，滑轮组可适配常用规格钢丝绳108，钢丝绳108最大直径Φ25mm。起重梁201为箱板梁结构，承受上部全部滑轮支架202以及起吊时配重105的重量和动载荷，具体结构可结合项目经验进行优化。

根据本发明的实施例，图4示例了塔机起升机构未设置钢丝绳时的主视结构示意图，如图4所示，双塔身架体104包括两个竖直且间隔布置的支撑架体，两个支撑架体的下端与地基103连接，两个支撑架体的上端与起重梁201的两端一一对应连接。采用两个对称设置的支撑架体构成的双塔中跨起重梁结构，会使塔身受力分布均匀，结构强度更高，承载能力更强。高强度的双塔身可同时进行2台起升机构102试验，工作效率更高。

两个支撑架体之间的地基103上叠放有多个定制砝码，即配重105，通过增减定制砝码的数量可进行不同项目的试验。通过可调式导轮101调节起升机构102的卷扬机出绳长度，钢丝绳108从双塔身架体104顶部的滑轮组垂下通过吊钩将砝码吊起，砝码在两塔身之间上下直线运动模拟实际塔身吊载工况。

在本发明的一个实施例，支撑架体包括基础节、标准节组件和过渡节，基础节通过地脚螺栓106与地基103连接，标准节组件包括多个依次首尾可拆卸连接的标准节，标准节组件的下端与基础节连接，过渡节与起重梁201连接，标准节组件的上端通过高强度螺栓与过渡节连接。塔身的高度通过增减标准节来调节，以满足不同试验的要求。

根据本发明的实施例，上试验台200还包括维护平台203，维护平台203设置于起重梁201的外周，维护平台203用于滑轮组更换维护和其他保养维修作业，以满足高空作业安全要求。

根据本发明的实施例，双塔身架体104和起升机构102之间的地基103上间隔设置多个地脚螺栓106，可调式导轮101与地脚螺栓106连接，相邻两个地脚螺栓106之间的距离为0.5m。可调式导轮101通过地基103上两组地脚螺栓106实现起升机构102出绳长度可调，可调式导轮101的中心轴线与卷筒1024的中心轴线之间的距离为8-16m(常用塔机出绳长度的范围)，即图3中的距离L。由于相邻两个地脚螺栓106之间的距离为0.5m，因此可调式导轮101的调节精度为0.5m，实现在地面上模拟塔机实际运行过程中起升机构102的出绳长度，出绳长度由卷筒1024的出绳偏角确定。

根据本发明的实施例，图7示例了起升机构的结构示意图，如图7所示，起升机构102包括电机1021、带有制动装置的减速机1022、安装底座1023和卷筒1024，安装底座1023与地基103连接，卷筒1024可转动地设置于安装底座1023，钢丝绳108远离配重105的一端缠绕于卷筒1024，电机1021的转轴与减速机1022的动力输入轴连接，减速机1022的动力输出轴与卷筒1024连接。安装起升机构102的基础需具备通用性，因此可将起升机构102的安装底座1023安装在可调节式垫板上。

根据本发明的实施例，下试验台100还包括电控柜107，电控柜107与电机1021电连接，电控柜107用来控制整套系统的运行和停止，整套系统具有自动化控制程序，既可通过手动控制，又能实现程序化运行。地基103的边沿设置有护栏，护栏可防止施工过程中出现坠落等安全事故。

图8示例了塔机起升机构试验方法的流程图，如图8所示，本发明还提供一种塔机起升机构试验方法，试验方法包括以下步骤：

步骤a10，通过起升机构102将配重105从地面加速至最大速度，加速过程中在预定高度制动至少一次，然后减速直至速度为零，此时达到最大高度，在最大高度停留预定时长后通过起升机构102将配重105匀速下降至地基103；

在执行步骤a10之前需要进行多次空载试验；空载试验包括以下步骤：

步骤a11，通过起升机构102将吊钩提升至最大高度，并在上升过程中制动至少一次；

步骤a12，通过起升机构102将吊钩下放至距离地基103的上表面500-1500mm处，并在下降过程中制动至少一次。

进行空载试验的目的在于验证各个机构动作是否灵活和转动是否平稳，进而保证试验的安全性和准确性。这里需要说明的是，预定高度具体根据双塔身架体104的高度以及钢丝绳108的长度进行确定。本实施例中预定时长为30s，但是预定时长具体根据试验要求进行确定。

步骤a20，重复步骤a10N次，并记录每次的试验数据；

试验数据包括但不限定于荷重、起升和下降速度、起升高度、电机1021运行时的电流和电压、减速机的温度和电机1021的温度。还包括钢丝绳108的磨损量以及试验过程中作业时间、修复时间、维护时间、故障现象、故障频数等数据。

在执行步骤a20之后还执行以下步骤：根据试验数据对起升机构102进行可靠性综合评价。

可靠性综合评价的内容包括但都不限定于起升机构102的可靠度、平均无故障工作时间和首次无故障工作时间。同时结合试验过程中的机构及其零部件的缺陷情况从定量和定性两个方面进行综合评定。

根据本发明的实施例，在执行步骤a10之前还执行以下步骤：对塔机起升机构试验装置进行检查。

进行试验前，需要对塔机起升机构试验装置进行检查，检查塔机起升机构试验装置的各个设备外观是否有变形、裂纹、锈蚀等影响使用的缺陷。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。