導(dǎo)語：大直徑卷筒繩槽底徑測量工裝設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對岸橋集裝箱起重機(jī)配套的起升卷筒繩槽底徑精度要求較高，四聯(lián)繩槽底徑公差保證一致，相互偏差＜0.09mm；因卷筒繩槽底徑為螺旋式，所以目前還沒有測量工具能直接測量出數(shù)值，都是用直徑π尺＋深度尺間接測量的問題，設(shè)計(jì)了卷筒繩槽底徑檢測工具，并對其設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用進(jìn)行了詳,介紹，解決了加工后精準(zhǔn)測量的問題。

關(guān)鍵詞：卷筒繩槽；底徑偏差；檢測工具；工裝設(shè)計(jì)與應(yīng)用；大直徑

1序言

隨著港口起重機(jī)技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)需求，大起重量、高揚(yáng)程、多吊點(diǎn)的起重機(jī)應(yīng)用越來越多，產(chǎn)量逐漸增大，卷筒上吊點(diǎn)同步性問題越來越被關(guān)注，如：水電工程雙吊點(diǎn)起閉機(jī)繩槽底徑精度要求在新規(guī)范（GB/T1800.1—2020）中提高，應(yīng)≤h8，且雙卷筒繩槽底徑公差相對差應(yīng)≤0.5h8[1]，即卷筒直徑公差D＝1250h8（-0-0.165）mm，繩槽底經(jīng)滿足相對誤差≤±0.0825mm。卷筒是起重機(jī)械中起升機(jī)構(gòu)纏繞鋼絲繩的部件，也是重要的受力部件，從結(jié)構(gòu)形式上分螺旋線卷筒和平行折線卷筒。卷筒作為關(guān)鍵受力零件，它的制造質(zhì)量直接影響著起重機(jī)的整體性能，特別是集裝箱起重機(jī)對卷筒繩槽底徑的公差是關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)控制。岸橋起升機(jī)構(gòu)的四聯(lián)卷筒需要保證其四聯(lián)繩槽（見圖1）底徑滿足相對誤差D2－D1（或D3－D1、D4－D1）≤±0.10mm。為解決精度要求高的大直徑卷筒繩槽底徑無法精確測量問題，需要設(shè)計(jì)工裝直接測量，保證設(shè)計(jì)和使用要求。

2設(shè)計(jì)原理分析

（1）設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　因卷筒繩槽底徑為螺旋式，所以目前還沒有測量工具直接測量出數(shù)據(jù)，都是間接測量反算推理得出數(shù)值[2]。一般情況下小直徑高精度卷筒繩槽底徑是由外徑千分尺配合深度尺進(jìn)行間接測量，但大直徑（＞1200mm）卷筒因外徑千分尺體積較大、價(jià)格高及操作不便等因素而應(yīng)用較少，常見是通過π尺（精度0.02mm）測量卷筒外徑，加工繩槽后再用深度百分表測量繩槽深度，經(jīng)換算得卷筒底徑尺寸，如圖2、圖3所示。因間接測量繩槽底徑尺寸，總是存在π尺拉緊力不同等影響測量誤差，并與真實(shí)值偏差大，再經(jīng)過鋼絲繩多圈纏繞后得到的繩長差越大[3]，對于起重較大物體（如集裝箱、框架）越會(huì)產(chǎn)生偏斜現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)存在安全隱患。因此需要設(shè)計(jì)一種用于大型卷筒繩槽底徑的檢測工裝（見圖4、圖5），能方便地讀出與真實(shí)值偏差最小的數(shù)據(jù)。（2）設(shè)計(jì)思路　利用外徑千分尺＋內(nèi)徑百分表的測量原理與結(jié)構(gòu)形狀，結(jié)合三坐標(biāo)測量儀或大型數(shù)控機(jī)床（數(shù)控龍門銑鏜床、落地鏜床等）的高精度測量和加工設(shè)備，能校準(zhǔn)并修正測量桿，再加上百分表調(diào)整范圍和精度，可以將繩槽底徑偏差控制在0.02mm內(nèi)，將原間接測量改為直接測量，有效地減少人為因素的影響，與真實(shí)值更加接近。（3）設(shè)計(jì)原理　如圖6所示，該測量工裝有類似外徑千分尺的月牙形尺架，在尺架左右兩端分別焊接組裝式固定座和測量桿：左端固定加可調(diào)整結(jié)構(gòu)便于調(diào)節(jié)量程，右端安裝百分表便于讀數(shù)和校準(zhǔn)，在尺架中間設(shè)計(jì)吊環(huán)孔，方便吊運(yùn)和測量時(shí)輔助吊起直立；吊帶孔下面設(shè)置調(diào)整頂絲，用于測量時(shí)調(diào)整中心高度。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與測量應(yīng)用

（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　檢測工裝結(jié)構(gòu)（見圖6），尺架采用整塊高強(qiáng)度鋼板用數(shù)控火焰切割機(jī)割成彎月形，中間鉆孔減小質(zhì)量和溫度變化應(yīng)力，頂部焊接加強(qiáng)板并鉆有吊環(huán)孔，兩板中間下部鉆攻成螺紋孔并安裝頂絲；尺架左端左側(cè)焊接有調(diào)整螺栓套筒（由測桿和螺母組成），測桿材料為45鋼，調(diào)質(zhì)后加工成螺紋、球頭淬火處理，提高耐磨性（見圖6中I）；尺架右端右側(cè)焊接有開口夾緊座，用于裝配百分表，套筒用螺釘壓緊，既能防止百分表松脫，又能調(diào)整行程，還能使百分表刻度盤旋轉(zhuǎn)和方便讀數(shù)；更換測桿長度，適用一定的直徑范圍測量；對于專用直徑和螺距的測量工裝，加工時(shí)需要保證左右夾緊座中心距為螺距P，各測量點(diǎn)均與繩槽圓弧底接觸。工裝整體焊接、去應(yīng)力退火處理后機(jī)加工而成。如圖7所示，測量校準(zhǔn)棒由無縫鋼管兩端焊接圓鋼組成，圓鋼中空，鉆攻M12螺紋，使調(diào)整校準(zhǔn)頭量程有一定的加工余量；校準(zhǔn)頭一端是螺紋，用于擰入圓鋼中，另一端長30mm，為校準(zhǔn)機(jī)加工用量，方便在測量桿固定后在數(shù)控機(jī)床上加工其端面來校準(zhǔn)工裝尺寸與公差。如測量f1500mm的槽底，需要將校準(zhǔn)棒量程加工成（1500±0.01）mm。（2）測量應(yīng)用　如圖8所示，繩槽底徑檢測工裝夾在卷筒直徑處，車床上部起重機(jī)吊起工裝上下移動(dòng)，觀察右端百分表指針跳動(dòng)量，保持左端固定桿球頭與繩槽底徑貼緊（見圖9），上部中間頂絲微調(diào)，讀出右端百分表跳動(dòng)最大值，該值作為直徑點(diǎn)，讀出直徑值和公差（見圖10）；旋轉(zhuǎn)卷筒90°，再次測量繩槽底徑尺寸公差值，D1～D4每段繩槽至少4次，求得平均值為公差帶，滿足設(shè)計(jì)要求的四聯(lián)繩槽底徑相對誤差D2－D1（或D3－D1、D4－D1）≤±0.045mm。（3）校準(zhǔn)　測量卷筒外徑或底徑前，根據(jù)量程在三坐標(biāo)、數(shù)控銑鏜床或加工中心上校準(zhǔn)測量桿兩圖9　左端固定點(diǎn)端，作為標(biāo)準(zhǔn)值，保證標(biāo)準(zhǔn)值公差±0.01mm。為了驗(yàn)證測量的正確性和偏差范圍，測量卷筒后可以將測量工裝用測量桿復(fù)檢，檢查因使用過程中造成的偏差，以便修正。

4結(jié)束語

卷筒繩槽底徑精度偏差是影響該起重機(jī)精度的關(guān)鍵因素，特別是多繩槽、多吊點(diǎn)及多聯(lián)卷筒提升較大物體（如集裝箱、框架）時(shí)，要求各繩端高度一致，否則會(huì)發(fā)生不平衡、偏斜，嚴(yán)重時(shí)造成事故；該檢測工裝，解決了不能直接測量螺旋槽底徑的問題，且能夠直接讀出底徑公差值，與真實(shí)值偏差小，檢測效率高。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉剛.起重機(jī)卷筒制造關(guān)鍵工藝質(zhì)量控制[J].有色設(shè)備，2016（4）：10-14.

[2]張根啟，曾峰.大型卷筒繩槽底徑測量方法淺析[J].中國設(shè)備工程，2018（12下）：16-17.

[3]李永福，劉永剛，段君飛，等.一種卷筒繩槽底徑一致性檢測裝置：CN202022088884.4[P].2020-09-22.

作者：李永福 單位：河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司