施工升降機(jī)導(dǎo)輪誘發(fā)晃振的原因分析及改進(jìn)措施 

近年來(lái)，我國(guó)建筑工程事業(yè)取得極大的進(jìn)展，SC（D）系列施工升降機(jī)作為常用工程機(jī)械，在建筑工程施工等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。但在使用過(guò)程中，施工升降機(jī)存在一個(gè)比較常見(jiàn)的問(wèn)題，即在運(yùn)行過(guò)程中有較大幅度的晃動(dòng)和振動(dòng)現(xiàn)象。該問(wèn)題不僅影響施工操作人員的舒適感，同時(shí)也不利于施工升降機(jī)的長(zhǎng)期運(yùn)行，并且加快了機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的磨損速度，降低了機(jī)械使用壽命，危及工程施工安全。而導(dǎo)輪作為施工升降機(jī)運(yùn)動(dòng)件（如吊籠和傳動(dòng)裝置）與固定件（如導(dǎo)軌架）的銜接載體，若調(diào)整不合適，或者約束條件不恰當(dāng)，必然成為誘發(fā)施工升降機(jī)晃動(dòng)和振動(dòng)的重要原因。對(duì)此，本文依據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，分析當(dāng)前施工升降機(jī)常用導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，尋找施工升降機(jī)晃動(dòng)和振動(dòng)產(chǎn)生的原因，并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。

1 施工升降機(jī)常用導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

施工升降機(jī)中的主要運(yùn)動(dòng)件為傳動(dòng)裝置和吊籠，且均通過(guò)導(dǎo)輪在導(dǎo)軌架上進(jìn)行上下垂直運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)輪在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中起到支撐和導(dǎo)向的作用，導(dǎo)輪和導(dǎo)軌架的間隙要控制在一定范圍內(nèi)才能夠保證施工升降機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行，避免設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)晃動(dòng)和振動(dòng)的現(xiàn)象。

根據(jù)導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類，施工升降機(jī)常用導(dǎo)輪主要分為單輪和擺輪 2 種。為滿足施工升降機(jī)在持續(xù)作業(yè)過(guò)程中保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)輪除吊籠上端使用的是擺輪以外，其余位置所安裝的單輪或擺輪均為偏心輪，有一定的調(diào)節(jié)余量。導(dǎo)輪通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸套實(shí)現(xiàn)導(dǎo)輪與導(dǎo)軌架配合間隙的調(diào)整，在其偏心量范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)節(jié)，并利用螺栓、螺母的預(yù)緊力進(jìn)行緊固，用來(lái)鎖定已經(jīng)調(diào)整好的導(dǎo)輪，使得導(dǎo)輪與導(dǎo)軌架間隙可以控制在 0.5～1 mm 的合理范圍內(nèi)。在整機(jī)安裝、調(diào)試時(shí)，對(duì)各組導(dǎo)輪進(jìn)行調(diào)節(jié)，并鎖緊螺母，保證施工升降機(jī)傳動(dòng)裝置和吊籠等運(yùn)動(dòng)件載荷盡可能地均布到單個(gè)導(dǎo)輪上，使整機(jī)各個(gè)部位受力均勻合理。導(dǎo)輪的調(diào)節(jié)作用在于避免傳動(dòng)中導(dǎo)輪與導(dǎo)軌架出現(xiàn)較大的幾何尺寸偏差而產(chǎn)生過(guò)大的配合間隙，從而也就避免了導(dǎo)輪自身制造和裝配的幾何偏差，成為施工升降機(jī)傳動(dòng)裝置和吊籠產(chǎn)生晃振的必要條件。

2 施工升降機(jī)常用導(dǎo)輪的結(jié)構(gòu)缺陷分析

經(jīng)細(xì)致分析，目前這類施工升降機(jī)導(dǎo)輪在結(jié)構(gòu)上存在 2 個(gè)缺陷，具體分析如下。

（1）導(dǎo)輪的調(diào)節(jié)是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸套來(lái)實(shí)現(xiàn)的，雖然能在其偏心量范圍內(nèi)達(dá)到無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的效果，但是在導(dǎo)輪的緊固方面是通過(guò)螺栓、螺母的預(yù)緊力進(jìn)行緊固，其效果并不是很理想。施工升降機(jī)安裝、調(diào)試并正常使用后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的正常磨合，導(dǎo)輪的螺母漸漸松動(dòng)，這將直接導(dǎo)致螺栓、螺母的緊固摩擦力逐漸遞減，當(dāng)調(diào)節(jié)好偏心量的導(dǎo)輪所受的偏心力矩大于螺母緊固摩擦力時(shí)，導(dǎo)輪就有可能產(chǎn)生偏移。當(dāng)導(dǎo)輪的偏移量達(dá)到甚至超出導(dǎo)輪與導(dǎo)軌架間隙 0.5～1 mm 的合理范圍時(shí)，設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不僅達(dá)不到合理分配受力的效果，而且在間隙不斷增大的情況下，施工升降機(jī)將逐漸產(chǎn)生較大幅度的晃動(dòng)和振動(dòng)。

（2）導(dǎo)輪所采用的螺栓為普通螺栓而非鉸制孔螺栓，相比而言，普通螺栓的制造精度和材料強(qiáng)度要差于鉸制孔螺栓。使用普通螺栓的導(dǎo)輪在與施工升降機(jī)傳動(dòng)裝置或吊籠上按配合精度要求所加工的安裝孔進(jìn)行裝配時(shí)，必然存在較大的裝配間隙，無(wú)法形成良好的力學(xué)傳遞，在施工升降機(jī)持續(xù)運(yùn)行的情況下，裝配間隙不斷擴(kuò)大而逐漸開(kāi)始產(chǎn)生晃振。

由此可知，常用施工升降機(jī)導(dǎo)輪在正常使用一段時(shí)間后，上述兩大缺陷會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)輪與導(dǎo)軌之間的間隙逐漸增大，同時(shí)整體性也會(huì)逐漸減弱。一旦施工升降機(jī)運(yùn)行速率與吊籠振動(dòng)頻率相當(dāng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)施工升降機(jī)吊籠的持續(xù)振動(dòng)，乘員不適感難以克服，同時(shí)會(huì)加快機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的磨損速度，降低機(jī)械使用壽命，甚至危及工程施工安全。

3 導(dǎo)輪的改進(jìn)措施和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

3.1 改進(jìn)措施

（1）設(shè)計(jì)合理有效的螺栓放松裝置。將偏心軸套和螺栓一體化設(shè)計(jì)，配備固定卡板對(duì)其進(jìn)行防松固定，避免導(dǎo)輪偏心結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的偏心力矩影響，避免導(dǎo)輪繞偏心軸心線旋轉(zhuǎn)而偏移的現(xiàn)象。

（2）增加導(dǎo)輪與運(yùn)動(dòng)件（吊籠和傳動(dòng)裝置）配合部分的配合精度。在將偏心軸套和螺栓一體化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將與施工升降機(jī)傳動(dòng)裝置或吊籠上有配合精度要求的配合段增加其尺寸精度要求，保證尺寸精度達(dá)到力學(xué)傳遞需求，使施工升降機(jī)導(dǎo)輪與施工升降機(jī)運(yùn)動(dòng)件形成一個(gè)有效的整體。

3.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹

針對(duì)以上問(wèn)題，根據(jù)工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的施工升降機(jī)導(dǎo)輪，該改進(jìn)后施工升降機(jī)導(dǎo)輪采用偏心軸調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，將文中所述的常用施工升降機(jī)導(dǎo)輪的偏心軸套和螺栓一體化設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，即偏心軸。偏心軸軸端臺(tái)階加工成正六邊形，固定卡板則加工成偏心軸軸端臺(tái)階的正六邊形配合的內(nèi)孔，滿足在通過(guò)偏心軸將施工升降機(jī)導(dǎo)輪與導(dǎo)軌架間隙調(diào)節(jié)至合理范圍內(nèi)后，使用固定卡板將偏心軸鎖定的效果。這個(gè)改進(jìn)措施能使施工升降機(jī)在正常使用過(guò)程中，對(duì)導(dǎo)輪的偏心軸進(jìn)行鎖止，避免導(dǎo)輪因偏心結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的偏心力矩影響而出現(xiàn)的偏移現(xiàn)象。

出自《企業(yè)科技與發(fā)展2017年07期》   作者： 麥剛　尹義民　姜渭　顧彬榮　覃彤