變幅機構是臂架起重機用來改變作業幅度,使吊運物品沿臂架徑向水平位移的機構。幅度是臂架起重機的重要參數,對于回轉類起重機,指從取物裝置中心線到起重機旋轉中心線的水平距離;對于非回轉的臂架型起重機,則是從取物裝置中心線到臂架鉸軸的水平距離,或其他典型軸線的距離。臂架是變幅機構主要受力金屬結構,除了自身的結構重力,還要承受整個起升載荷力,臂架的破壞(折臂或墜臂)會導致重大起重事故。從安全角度講,變幅機構和起升機構同樣是安全控制的重點。
不同種類的臂架起重機使變幅機構有多種類型。
1.按作業要求分類
根據作業要求不同,變幅機構分為調整性變幅與工作性變幅兩種。
(1)調整性(也稱為非工作性)變幅機構主要任務是調整工作位置,僅在空載條件下變幅到適宜的幅度。在升降物料的過程中,幅度不再變化。例如,流動式起重機受穩定性限制,吊載過程中不允許變幅。工作特征是變幅次數少,速度低。
(2)工作性變幅機構可帶載變幅,從而擴大起重作業面積。主要特征是變幅頻繁,變幅速度較高,對裝卸生產率有直接影響,機構的驅動功率越大,機構相對越復雜。
2.按變幅方式分類
變幅機構按變幅方式不同,分為運行小車式和俯仰臂架式。
(1)運行小車式的小車可以沿臂架往返運行,變幅速度快,裝卸定位準確,常用于工作性變幅(見圖8-14a)。又可分為小車自行式和牽引小車式兩種。長臂架的塔式起重機常采用牽引小車式變幅。
(2)俯仰臂架式變幅機構通過臂架繞固定鉸軸在垂直平面內俯仰來改變傾角,從而改變幅度,它被廣泛應用于各類臂架式起重機。按動臂和驅動裝置之間的連接方式不同,又可分為鋼絲繩滑輪組牽引的燒性變幅機構和通過齒條或液壓油缸驅動的剛性變幅機構(圖8-14b)。液壓汽車起重機的臂架還制成可伸縮的,使變幅范圍擴大。
圖8-14 變幅方式
(a)運行小車式 (b)吊臂俯仰擺動式
3.按性能要求分類
變幅機構按性能要求不同,按在變幅過程中臂架重心是否升降,還可進一步分為平衡性變幅機構和非平衡性變幅機構。
(1)非平衡變幅。通過擺動臂架完成水平運移物品時,臂架和物品的重心都要升高或降低,需要耗費很大的驅動功率;而在增大幅度時,則引起較大的慣性載荷,影響使用性能.因此,非平衡變幅大多在非工作性變幅時應用。
(2)平衡變幅。工作性變幅采用各種方法,使起重機在變幅過程中物品的重心沿水平線或近似水平線移動,而臂架系統自重由活動平衡重所平衡。這樣節約驅動功率,并使操作平穩可靠。