WQ15/300蜘蛛起重机的结构组成及性能特点

在国内大型建筑内部设备安装与维修、灾害救援等现场起重作业时，常因施工作业空间狭小，专用起重设备无法进入，仅能依靠大量人力或通过大量人力搭建的简易起重设备来完成，不仅降低了施工作业速度，而且浪费了大量人力资源。

本文所研究的WQ15/300蜘蛛起重机是由中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院和廊坊凯博建设机械科技有限公司联合研究开发的，该蜘蛛起重机是一种体型小巧、通过能力强、自重轻（整机自重约5t）、起重能力大、作业安全、可以通过自身的行走机构、大载重电梯等运载工具方便进入建筑物内部或狭小空间完成起重作业任务或借助小型直升机、冲锋舟等运载工具迅速投入灾害现场展开救援的小型起重设备。该蜘蛛起重机适用行业包括玻璃幕墙、屋顶安装、楼顶吊装、街道胡同、抢险救灾、海上起重、机械搬运、隧道内操作、维修工程、电力建设、铁路维修、建筑内部装修等。

1 WQ15/300蜘蛛起重机结构组成

图1 蜘蛛起重机结构组成

WQ15/300蜘蛛起重机主要由底盘、车架、稳定支腿、回转体、起重臂、吊钩、柴油发动机、液压系统、电控系统组成（图1）。底盘是一种轻型的橡胶履带底盘，其内侧安装有液压行走马达，可通过自身动力进行自行走，其速度是通过行走操作杆和油门踏板共同调节的。车架通过连接螺栓安装在底盘上，车架分为主车架和副车架两部分，主车架为刚性较大的箱型结构，是吊装工作状态主要承载部件，其上通过回转支承连接安装有液压回转机构的回转体，在液压回转机构的驱动下，回转体可做连续360°回转。在主车架的4个角位置处通过立轴连接稳定支腿，行走时稳定支腿呈收叠状态，在吊装作业前，需要将稳定支腿在液压支腿油缸的驱动下稳稳撑地，防止吊装过程设备倾翻。在主车架的尾部放置着大容量液压油箱，以降低设备连续工作中的油温。副车架为平面钢架结构，其上安装有电控显示台、发动机柴油箱、柴油发动机、驾驶员座椅、油门踏板等。起重臂根部铰接于回转体上铰点，起重臂下铰点铰接于变幅油缸上铰点，变幅油缸下铰点铰接于回转体下铰点。在变幅油缸的驱动下，实现起重臂的仰俯动作。起重臂的伸缩是通过安装在起重臂内部的伸缩二级缸和伸缩钢丝绳共同实现的。液压起升卷扬安装在起重臂根部的下端面，其上缠绕的起升钢丝绳依次通过变幅油缸处的拖绳轮、臂头滑轮、吊钩滑轮，实现4倍率缠绕，并最终将起升钢丝绳绳头固定于起重臂臂头。

2 技术参数

WQ15/300蜘蛛起重机的主要技术性能参数如下。

最大工作幅度（m） 15

最大额定起重量（t） 3

最大起升高度（m） 16

整机质量（t） ≈5

最大臂长（m） 15.8

起升/下降速度（m/min） 0～12

起重臂仰角（°） 0～80

最小离地间隙（mm） 280

爬坡能力23°行走速度（km/h） 0～3

整机外形尺寸（mm） 4600×1400×2100

3 性能特点及应用

1）蜘蛛起重机整机收叠体型小、结构重量轻、通过性能强，可以在狭小空间转场进入和展开作业，也可以很方便地进入冲锋舟、载货电梯等运载工具。

2）带有液压行走马达的轻型橡胶履带底盘可行走于已装修地面、软土及崎岖山区地面等复杂路面，并且具有一定的跨越障碍物的能力。

3）起重臂采用节数为6、级数为5的多级套装伸缩形式，其伸缩是通过二级液压缸和三级同步钢丝绳轮系来实现的，二级液压缸的1级伸缩驱动起重臂的1级伸缩，二级液压缸的2级伸缩驱动起重臂的2级伸缩，在起重臂伸臂绳和回臂绳的联动作用下，实现起重臂的3～5级伸缩与其2级伸缩同步进行。起重臂截面采用圆角六边形截面，该截面侧板薄、无直角、圆角过度、受力合理、抗屈曲和承压能力强。

4）稳定支腿采用可侧转、伸缩、折叠组合的三轴五自由度收展支腿，实现收叠尺寸小、支撑跨距大的优点，并且采用了气弹簧辅助和大间隙锁销锁定，减小了操作强度，增加了操作方便性。

5）所有操作均由手动多路阀完成，分别是行走多路阀、支腿多路阀和吊装作业多路阀，分别控制行走、收放支腿和吊装作业动作（包括变幅、起升、伸缩、回转），每组中的单片多路阀即可同时动作，亦可单独动作。各操作阀具有锁定和互锁功能，并且在出现超载或底盘倾斜度超出允许范围时，只有倾向于安全的操作动作可以执行，其余动作全部被禁止，以保证设备的作业安全。

该蜘蛛起重机现已获得2项国家发明专利，样机已成功研制，在经过上百次的加载试验考核后，委托国家起重运输机械质量监督检验中心对样机进行了全面、细致的结构应力测试和性能测试（图2）。

图2 样机测试及应用情况

2017年5月，该蜘蛛起重机参与了银川市总体规划模型展示厅的施工工程，以其紧凑结构通过展厅门，进入展厅内部，在圆满完成施工单位交给的钢结构吊装任务的同时，也完成了样机产品的可靠性考核，现已正式投入市场。

4 结 语

WQ15/300蜘蛛起重机的技术指标已达到国际先进水平，具有体型小巧、通过能力强、自重轻、可利用电梯、直升机、冲锋舟等进行投放，能方便进入狭小空间或投放到灾害现场进行作业，为建筑内修缮、设备维修施工、抢险救灾提供了专用设备，解决了汽车起重机和全地面起重机无法进入情况下的起重吊装作业，有利于我国应急救援能力的提高，填补了我国狭小与狭窄区域起重作业施工装备的空白，对我国起重装备行业的转型升级具有积极地促进意义。