防风抗滑夹轨器在地铁施工门式起重机中的应用技术研究

2024-05-06华新安

装备制造技术 2024年3期

华新安

（中铁二十局集团第四工程有限公司，山东青岛 266000）

0 引言

地铁施工门式起重机是专用于地下施工时的翻转倒土及吊运物品[1]。由门架、小车（装有起升机构、小车运行机构及液压翻转机构）、大车运行机构、司机室及电气设备等组成。在施工中，精度要求较高，对地铁施工门式起重机同样有较高的要求。受具体施工环境影响，如何结合实际情况对其稳定性进行控制也成为极为重要的工作内容之一[2]。其包括：（1）要具备较高的强度和耐久性，承受起重机的重量和运作压力[3]。（2）由于地下施工空间相对狭小，起重机的体量心尽可能小才方便操作。此外，起重机的运行速度和灵活性也要得到保障，以满足地下施工的高效要求。防风抗滑夹轨器是一种重要的安全装置[4]，用于防止起重机在大风或地震等恶劣天气条件下发生滑动或倾覆。通过与轨道紧密夹持来提供摩擦力，防止起重机在风力或其他外力作用下发生移动[5]。总的来说，地铁施工门式起重机在应用过程中主要起到吊运物品和翻转倒土的作用[6]。而防风抗滑夹轨器则是一种重要的安全装置，有效地防止起重机在恶劣天气条件下的滑动或倾覆[7]。

提出防风抗滑夹轨器在地铁施工门式起重机中的应用技术，通过性能测试的方式，分析验证应用效果。

1 地铁施工门式起重机优化设计

1.1 防风抗滑夹轨器选型

为确保防风抗滑夹轨器能够有效地应用到地铁施工门式起重机的实际施工过程中，结合实际需求对其进行合理地选型是极为必要的。为此，在选型阶段，将性能指标作为具体的标准。具体参数见表1。

表1 防风抗滑夹轨器选型标准

结合表1 并根据地铁施工门式起重机具体情况，首先对防风抗滑夹轨器的合理选型。其次就是对防风抗滑夹轨器配置选择，其中，主要由轨道夹持部分、摩擦力产生部分和固定部分组成。轨道夹持部分由高强度耐磨钢制成，形状设计为“U”形，可以紧密地夹住轨道。摩擦力产生部分采用高摩擦系数的摩擦材料，可以提供足够的摩擦力以抵抗外力。固定部分通常采用螺栓和螺母，将夹轨器固定在起重机上。

1.2 地铁门式起重机中抗风防滑夹轨器优化改造

本次针对选择的抗风抗滑夹轨器的液压系统进行改进。原先液压系统中采用单向节流阀，通过内部的单向阀和节流阀来控制液体的流向。然而，单向节流阀在流量负载变化时存在不稳定性，容易导致夹轨器出现故障。因此，本次将液压系统中的单向节流阀更换为调速阀，改造如图1 所示。

图1 抗风防滑夹轨器改进原理图

图1 显示，调速阀由定差减压阀和节流阀组成，可根据负载压力变化自动调整压力，维持节流阀前后压差恒定。当负载压力变化时，调速阀自动调节减压口大小，保持压差不变。改用调速阀可使液压缸回油流量恒定，解决夹轨器液压系统高压力问题。

1.3 地铁门式起重机中抗风防滑夹轨器安装优化设计

完成抗风防滑夹轨器安装优化后，为提升应用效果对其设计进行优化。门式起重机防风抗滑装置包括锚定、夹轨和防爬器。锚定装置固定于台面；防爬器利用重力压在轨顶，通过摩擦力止动；夹轨器则夹住轨道头部，利用夹紧和防滑力阻止设备移动。安装时，结合夹轨器和防爬器于门式起重机走行结构轨道处，确保两者正常工作，提供多重保障。安装要保证夹轨器与轨道平行且贴合，使用水平仪等工具检查轨道的平行度和水平度，安装后调整夹轨器位置和角度，确保其紧密贴合轨道并灵活适应轨道形状、尺寸变化，其安装结构如图2 所示。

图2 地铁门式起重机中抗风防滑夹轨器安装示意图

安装门式起重机后，采用双重保险：电力液压防爬器和手动夹轨器，可抵御风力和防滑。操作前，人工松开夹轨器，通电后防爬器铁楔抬起，小桁车可自由行驶。断电后，防爬器自动降下，阻止车轮转动；作业后，人工操作夹轨器夹紧轨道。防爬器和夹轨器共同预防振动或风载引起的偏移。防爬器不稳定时，夹轨器提供保护，确保极端环境下门机小桁车安全可靠运行。

2 测试与分析

2.1 测试环境

对防风抗滑夹轨器在地铁施工门式起重机中的应用技术效果进行分析，开展对比测试，测试起重机为双梁出渣门式起重机，这台起重机是盾构法隧道施工中的重要设备，负责渣土、管片等吊装工。对测试起重机的具体参数分析，其型号为MG50t/25t-27m-12m（地下43 m），其跨度为27 m，起重量为50 t，起升高度为地下43 m。使用这台起重机能够提高地铁施工效率，降低设备使用成本，为地铁建设的顺利进行提供有力保障。为保障其在极端天气下的应用效果，采用新的防风抗滑夹轨器在地铁施工门式起重机中的应用技术进行优化，并测试设计技术应用前后的施工效果，应用实物图如图3 所示。