超起工況是大噸位履帶起重機(jī)經(jīng)常用到的工況，具有超起工況的履帶起重機(jī)都有對(duì)應(yīng)的超起桅桿。同時(shí)，超起桅桿作為獨(dú)立裝置，用戶采購時(shí)需單獨(dú)采購，對(duì)于有多種型號(hào)履帶起重機(jī)的用戶，會(huì)增加采購成本，因此研究不同型號(hào)超起桅桿的替換行就十分有必要。本文以現(xiàn)有350t履帶起重機(jī)為例，借用其他型號(hào)履帶起重機(jī)超起桅桿，通過專業(yè)的設(shè)計(jì)，在較少改動(dòng)部分結(jié)構(gòu)的情況下，能實(shí)現(xiàn)超起桅桿的替換。

序號(hào)名稱借用說明

1 超起桅桿變幅滑輪組完全借用

2 超起桅桿頂節(jié)臂完全借用

3 超起桅桿12m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)完全借用

4 超起桅桿底節(jié)臂借用卷揚(yáng)

5 超起桅桿防后傾完全借用

6 超起桅桿與桅桿間拉板部分借用

7 超起配重拉板部分借用

8 超起配重提升油缸完全借用

9 超起配重及托盤部分借用

由于650t履帶起重機(jī)超起桅桿臂架截面與350t履帶起重機(jī)超起桅桿臂架截面不同，所以當(dāng)借用了650t履帶起重機(jī)超起桅桿的頂節(jié)臂與12m 臂節(jié)時(shí)，就必須重新設(shè)計(jì)超起桅桿的底節(jié)臂才成完成超起桅與轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)連接，重新設(shè)計(jì)的超起桅桿拉板過渡設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)主臂拉板與超起變幅滑輪組過渡節(jié)，滿足主臂同超起桅桿的連接；設(shè)計(jì)超起桅桿與桅桿間拉板過渡節(jié)，滿足超起桅桿同桅桿的連接：

a）主臂拉板與超起變幅滑輪組過渡節(jié)

b）超起桅桿與桅桿間拉板過渡節(jié)拉板過渡設(shè)計(jì)

3 計(jì)算校核

3.1 超起桅桿起臂計(jì)算超起桅桿起升力：

F = 9.8 m 1×L 1+ m 2×L 2+ m 3×L 3+ m 4×L 4+ m 5×L 5+ m 6×L 6+ m 7×L 7

L= 1252.7kN

式中：

m i （i= 1,2,3,4,5,6,7）表示各部件的質(zhì)量；

Li（i= 1,2,3,4,5,6,7）表示各部件重心到鉸點(diǎn)的水平距離

即力臂；L 表示起升力的力臂，L= 10000×sin16.74°≈2800m m ，桅桿長度為10m 。

超起桅桿起臂時(shí)各部件參數(shù)

桅桿鋼絲繩所受拉力：f= F14×2= 28kN ≈45kN桅桿鋼絲繩所受拉力小于鋼絲繩的破斷拉力，滿足使用要求。

后翻力矩計(jì)算驗(yàn)證

增加超起桅桿會(huì)對(duì)履帶起重機(jī)的后翻穩(wěn)定性造成不利的影響，需要進(jìn)行驗(yàn)證，計(jì)算超起配重安裝半徑為11m 時(shí)，重心向后偏移的距離，計(jì)算過程如下：

原350t超起系統(tǒng)各部件質(zhì)量見表3：表3 原350t超起系統(tǒng)各部件質(zhì)量力矩增加：△M = △m 1×L1+ △m 2×L2+ △m 3×L3+ △m 4×L4+ △m 5

 超起桅桿起臂

部件質(zhì)量m i（t） 力臂Li（m m）

桅桿（i= 1） 3.8 3847

拉板（i= 2） 2 16890

卷揚(yáng)和鋼絲繩（i= 3） 3.3 3385

超起桅桿底節(jié)（i= 4） 3.2 5192

十二米標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（i= 5） 4 13911

超起桅桿頂節(jié)（i= 6） 4.5 22704

變幅滑輪組（i= 7） 5 26827.9

部件質(zhì)量M i（t）

桅桿（i= 1） 3.8

拉板（i= 2） 1

卷揚(yáng)和鋼絲繩（i= 3） 3.3

超起桅桿底節(jié)（i= 4） 2.6

十二米標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（i= 5） 2.1

超起桅桿頂節(jié)（i= 6） 3.4

變幅滑輪組（i= 7） 3

L5+△m 6×L6+△m 7×L7

式中：

△m i= m i- M i （i= 1,2,3,4,5,6,7）

Li （i= 1,2,3,4,5,6,7）表示各部件重心到鉸點(diǎn)的水平距離即力臂；

代入數(shù)值，計(jì)算得：△M = 570kN?m

重心偏移距離：

L1= △m 1M g= 0.17m

式中：M 為整機(jī)質(zhì)量，M = 330t。

同樣方法計(jì)算超起配重安裝半徑為13m 、15m 時(shí)，重心向后偏移的距離：

結(jié)論

通過對(duì)350t履帶起重機(jī)超起桅桿工況借用設(shè)計(jì)，同類型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件大部分借用，小部分重新設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)合理組裝后達(dá)到需求工況，既節(jié)省了用戶的使用成本，又節(jié)約了社會(huì)資源，此技術(shù)具有一定的推廣價(jià)值。