WQ15/300蜘蛛起重機的結(jié)構(gòu)組成及性能特點

在國內(nèi)大型建筑內(nèi)部設(shè)備安裝與維修、災(zāi)害救援等現(xiàn)場起重作業(yè)時，常因施工作業(yè)空間狹小，專用起重設(shè)備無法進(jìn)入，僅能依靠大量人力或通過大量人力搭建的簡易起重設(shè)備來完成，不僅降低了施工作業(yè)速度，而且浪費了大量人力資源。

本文所研究的WQ15/300蜘蛛起重機是由中國建筑科學(xué)研究院建筑機械化研究分院和廊坊凱博建設(shè)機械科技有限公司聯(lián)合研究開發(fā)的，該蜘蛛起重機是一種體型小巧、通過能力強、自重輕（整機自重約5t）、起重能力大、作業(yè)安全、可以通過自身的行走機構(gòu)、大載重電梯等運載工具方便進(jìn)入建筑物內(nèi)部或狹小空間完成起重作業(yè)任務(wù)或借助小型直升機、沖鋒舟等運載工具迅速投入災(zāi)害現(xiàn)場展開救援的小型起重設(shè)備。該蜘蛛起重機適用行業(yè)包括玻璃幕墻、屋頂安裝、樓頂?shù)跹b、街道胡同、搶險救災(zāi)、海上起重、機械搬運、隧道內(nèi)操作、維修工程、電力建設(shè)、鐵路維修、建筑內(nèi)部裝修等。

1 WQ15/300蜘蛛起重機結(jié)構(gòu)組成

圖1 蜘蛛起重機結(jié)構(gòu)組成

WQ15/300蜘蛛起重機主要由底盤、車架、穩(wěn)定支腿、回轉(zhuǎn)體、起重臂、吊鉤、柴油發(fā)動機、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)組成（圖1）。底盤是一種輕型的橡膠履帶底盤，其內(nèi)側(cè)安裝有液壓行走馬達(dá)，可通過自身動力進(jìn)行自行走，其速度是通過行走操作桿和油門踏板共同調(diào)節(jié)的。車架通過連接螺栓安裝在底盤上，車架分為主車架和副車架兩部分，主車架為剛性較大的箱型結(jié)構(gòu)，是吊裝工作狀態(tài)主要承載部件，其上通過回轉(zhuǎn)支承連接安裝有液壓回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)體，在液壓回轉(zhuǎn)機構(gòu)的驅(qū)動下，回轉(zhuǎn)體可做連續(xù)360°回轉(zhuǎn)。在主車架的4個角位置處通過立軸連接穩(wěn)定支腿，行走時穩(wěn)定支腿呈收疊狀態(tài)，在吊裝作業(yè)前，需要將穩(wěn)定支腿在液壓支腿油缸的驅(qū)動下穩(wěn)穩(wěn)撐地，防止吊裝過程設(shè)備傾翻。在主車架的尾部放置著大容量液壓油箱，以降低設(shè)備連續(xù)工作中的油溫。副車架為平面鋼架結(jié)構(gòu)，其上安裝有電控顯示臺、發(fā)動機柴油箱、柴油發(fā)動機、駕駛員座椅、油門踏板等。起重臂根部鉸接于回轉(zhuǎn)體上鉸點，起重臂下鉸點鉸接于變幅油缸上鉸點，變幅油缸下鉸點鉸接于回轉(zhuǎn)體下鉸點。在變幅油缸的驅(qū)動下，實現(xiàn)起重臂的仰俯動作。起重臂的伸縮是通過安裝在起重臂內(nèi)部的伸縮二級缸和伸縮鋼絲繩共同實現(xiàn)的。液壓起升卷揚安裝在起重臂根部的下端面，其上纏繞的起升鋼絲繩依次通過變幅油缸處的拖繩輪、臂頭滑輪、吊鉤滑輪，實現(xiàn)4倍率纏繞，并最終將起升鋼絲繩繩頭固定于起重臂臂頭。

2 技術(shù)參數(shù)

WQ15/300蜘蛛起重機的主要技術(shù)性能參數(shù)如下。

最大工作幅度（m） 15

最大額定起重量（t） 3

最大起升高度（m） 16

整機質(zhì)量（t） ≈5

最大臂長（m） 15.8

起升/下降速度（m/min） 0～12

起重臂仰角（°） 0～80

最小離地間隙（mm） 280

爬坡能力23°行走速度（km/h） 0～3

整機外形尺寸（mm） 4600×1400×2100

3 性能特點及應(yīng)用

1）蜘蛛起重機整機收疊體型小、結(jié)構(gòu)重量輕、通過性能強，可以在狹小空間轉(zhuǎn)場進(jìn)入和展開作業(yè)，也可以很方便地進(jìn)入沖鋒舟、載貨電梯等運載工具。

2）帶有液壓行走馬達(dá)的輕型橡膠履帶底盤可行走于已裝修地面、軟土及崎嶇山區(qū)地面等復(fù)雜路面，并且具有一定的跨越障礙物的能力。

3）起重臂采用節(jié)數(shù)為6、級數(shù)為5的多級套裝伸縮形式，其伸縮是通過二級液壓缸和三級同步鋼絲繩輪系來實現(xiàn)的，二級液壓缸的1級伸縮驅(qū)動起重臂的1級伸縮，二級液壓缸的2級伸縮驅(qū)動起重臂的2級伸縮，在起重臂伸臂繩和回臂繩的聯(lián)動作用下，實現(xiàn)起重臂的3～5級伸縮與其2級伸縮同步進(jìn)行。起重臂截面采用圓角六邊形截面，該截面?zhèn)劝灞?、無直角、圓角過度、受力合理、抗屈曲和承壓能力強。

4）穩(wěn)定支腿采用可側(cè)轉(zhuǎn)、伸縮、折疊組合的三軸五自由度收展支腿，實現(xiàn)收疊尺寸小、支撐跨距大的優(yōu)點，并且采用了氣彈簧輔助和大間隙鎖銷鎖定，減小了操作強度，增加了操作方便性。

5）所有操作均由手動多路閥完成，分別是行走多路閥、支腿多路閥和吊裝作業(yè)多路閥，分別控制行走、收放支腿和吊裝作業(yè)動作（包括變幅、起升、伸縮、回轉(zhuǎn)），每組中的單片多路閥即可同時動作，亦可單獨動作。各操作閥具有鎖定和互鎖功能，并且在出現(xiàn)超載或底盤傾斜度超出允許范圍時，只有傾向于安全的操作動作可以執(zhí)行，其余動作全部被禁止，以保證設(shè)備的作業(yè)安全。

該蜘蛛起重機現(xiàn)已獲得2項國家發(fā)明專利，樣機已成功研制，在經(jīng)過上百次的加載試驗考核后，委托國家起重運輸機械質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心對樣機進(jìn)行了全面、細(xì)致的結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試和性能測試（圖2）。

圖2 樣機測試及應(yīng)用情況

2017年5月，該蜘蛛起重機參與了銀川市總體規(guī)劃模型展示廳的施工工程，以其緊湊結(jié)構(gòu)通過展廳門，進(jìn)入展廳內(nèi)部，在圓滿完成施工單位交給的鋼結(jié)構(gòu)吊裝任務(wù)的同時，也完成了樣機產(chǎn)品的可靠性考核，現(xiàn)已正式投入市場。

4 結(jié) 語

WQ15/300蜘蛛起重機的技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平，具有體型小巧、通過能力強、自重輕、可利用電梯、直升機、沖鋒舟等進(jìn)行投放，能方便進(jìn)入狹小空間或投放到災(zāi)害現(xiàn)場進(jìn)行作業(yè)，為建筑內(nèi)修繕、設(shè)備維修施工、搶險救災(zāi)提供了專用設(shè)備，解決了汽車起重機和全地面起重機無法進(jìn)入情況下的起重吊裝作業(yè)，有利于我國應(yīng)急救援能力的提高，填補了我國狹小與狹窄區(qū)域起重作業(yè)施工裝備的空白，對我國起重裝備行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級具有積極地促進(jìn)意義。