吊高投放試驗塔設(shè)計及結(jié)構(gòu)特點

 

通常，起重機的卸載操作是在靠近落點后緩緩放下，抖盡量減少對起重臂和塔身的沖擊，而試驗塔要經(jīng)常做載荷的突然投放試驗，把起重機發(fā)生重大事故如鋼絲繩斷開等才出現(xiàn)的意外載荷作為工作載荷。吊鉤上負(fù)載突然投放后，起重臂、平衡臂、套架、塔身和吊具將會猛烈反彈。為保障試驗塔的長久安全，設(shè)計時對結(jié)構(gòu)強度計算需充分考慮這特點。

 

負(fù)載做大幅度擺動通常情況下，起重機是不允許負(fù)載做大幅度擺動的11類載荷的計算擺角由各種水平力引起的擺角小于12°，而試驗塔要求負(fù)載做很大角度與中垂線夾角達(dá)60°的擺動。當(dāng)負(fù)載擺到*低點，也就是達(dá)到*大角速度時，進(jìn)行水平投放試驗。由于負(fù)載的擺動，其離如為吊高投放試驗塔圖形見本期封二是用于航天器回收著陸試驗的關(guān)鍵設(shè)備。受航天工業(yè)總、公司委托，國家電力公司鄭州機械設(shè)計研巧所和原機械部鄭州機械研究所聯(lián)合承擔(dān)了該關(guān)鍵裝備的研制。

 

吊高投放試驗塔抖下簡稱試驗塔的構(gòu)架與常規(guī)塔式起重機基本相同，但由于特殊的使用工況要求它除具備常規(guī)塔式起重機的功能外，還要具備常規(guī)塔式起重機所不具備。甚至不允許的功旨良辦滿足這些特定功能要求，試驗塔的設(shè)計就有了其獨特的結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)難點。

 

1吊高投放試驗塔的技術(shù)難點1吊臂要自由升降常規(guī)塔式起重機的起重臂在高度方向上是不作升降運動的。而該試驗塔除起重臂在111局度處使用外，還需在撕1左右的不同局度處使用，起重臂連同套架和平衡臂重達(dá)60需按試驗要求上下運動。該樣，塔身上就要有垂直運動的滑套和導(dǎo)軌，并要有帶動滑套和起和重力對整塔構(gòu)成了很大的動力載荷，設(shè)計計算時，也需充分考慮這問題。

 

負(fù)載勻速下降試驗塔的負(fù)載要具有6~10A的下降速度，而且要在靠近地面前，有5―段距離能勻速下降，此時速度的穩(wěn)定要求為X.對X哺重載荷的高速運行如何傳動、控制及安全保障，是這臺設(shè)備研制中的大難題。另外，高速運行的勻速投放機構(gòu)制動時產(chǎn)生的慣性力是額定載荷的數(shù)倍，又對試驗塔金屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計提出了很高的要求。

 

不論是總體方案還是部件設(shè)計，我們的主導(dǎo)思想是在滿足使用功能和性能指標(biāo)的前提下，把術(shù)。在可靠的基礎(chǔ)上，考慮技術(shù)的先進(jìn)性和經(jīng)濟合理性，同時也考慮到便于加工、運輸和安裝，便于使用、維修。

 

試驗塔采用了轉(zhuǎn)柱式等斷面塔柱下轉(zhuǎn)盤方柳高1291、斷面5.6化5.6的塔身剛性地連接于底架上，可作±185°范圍的回轉(zhuǎn)。塔身的4個角邊為垂直導(dǎo)軌，塔身外套有能沿塔身上下移動的套架，起重臂。平衡臂和前。后拉桿與套架聯(lián)結(jié)，由提升鋼絲繩帶動套架做上下運動，其驅(qū)動機構(gòu)放在塔底架上。起重臂上設(shè)置了能沿臂架全長變幅的主。副起重小車兩個小車通過銷軸較結(jié)為體由位于起重臂根部的臺變幅機構(gòu)驅(qū)動做變幅運動。主、副起升機構(gòu)裝于平衡臂上。整個試驗塔的上部包括塔頂、塔身、架、起重臂、平衡臂通過塔身基礎(chǔ)節(jié)聯(lián)結(jié)在底架上，連同底架和裝于架上的電氣室、司機室、提升機構(gòu)、勻速下降裝置、壓重等起，可繞縱軸回轉(zhuǎn)。底架下的環(huán)形軌道直徑為13.5.導(dǎo)軌支撐在相當(dāng)于推力軸承的80個滾輪上，滾輪支撐在固定于地基的針齒輪支架上，針齒支架內(nèi)圈設(shè)置了相當(dāng)于內(nèi)齒輪齒的齒銷。電動機通過立式減速器帶動輸出軸上的擺線輪旋轉(zhuǎn)，擺線輪與齒銷相曬合驅(qū)動底架回轉(zhuǎn)。

 

此結(jié)構(gòu)保證了試驗塔回轉(zhuǎn)部分的穩(wěn)定性和抗傾覆能力。此夕，為提局試驗塔抗傾覆穩(wěn)定性的可靠性，在底架周圍設(shè)置了8個固定在地基上的反鉤裝置。在塔身內(nèi)部設(shè)有升降機，運送試驗人員和物品。另外，還設(shè)有人行爬梯，聯(lián)結(jié)各層至塔頂。在底架上和距試驗塔約1501的試驗樓內(nèi)，分設(shè)有司機室和控制室。

 

2試驗塔的結(jié)構(gòu)特點：1機多用功能齊全本試驗塔既可進(jìn)行水平投放試驗，也可進(jìn)行垂直勻速投放試驗，并且具有常規(guī)塔式起重機的功能。整塔可轉(zhuǎn)至任何方位。起重臂可抖從底部至塔頂無級升隆在各個高度各個方位結(jié)構(gòu)設(shè)計合理回轉(zhuǎn)系統(tǒng)底架采用箱式板梁結(jié)梅塔身。塔頂、套架。起重臂。平衡臂采用銜架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)合理，強度。剛度好上部風(fēng)載小。

 

整機重屯、低該機轉(zhuǎn)盤軌道直徑大，抗傾覆能力強?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)。提升機構(gòu)。勻速下降裝置、電氣室。司機室。壓重等設(shè)備位于試驗塔底部重必低穩(wěn)定性好。起重臂、平衡臂。套架等迎風(fēng)面積較大的部件，當(dāng)接到大風(fēng)預(yù)報或試驗塔處于非工作狀態(tài)時，可抖方便地降至底部只有塔身豎立在空化風(fēng)載相對較小。預(yù)設(shè)8個反鉤，提高了抗傾覆可靠性。

 

安裝方便回轉(zhuǎn)機構(gòu)和底架在地面，易于安裝。1291高的塔身采用與通常的自升式塔式起重機相同的方法，用套架上設(shè)置的的液壓頂升裝置和裝于塔頂上的提升電葫蘆，自行安裝。套架、兩臂及兩臂上的部件，均可在低空安裝。

 

目前，該試驗塔進(jìn)行了下6種主要項目的試驗：1可控翼傘投放試驗。激光高度計動態(tài)投放試驗3射線高度計動態(tài)投放試驗4航天器火箭點火著陸試驗的航天器分離試驗；6模型擺動投放試驗。

 

*近，這研究成果通過了由國家機械局主持的成果鑒定，認(rèn)為該設(shè)備技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，集垂直自由落體投放。垂直勻速下降，復(fù)擺平拋投放，緩沖制動等功能于體屬國際首創(chuàng)。

 

3結(jié)論通過上百次的抖上各種試驗，尤其是成功地應(yīng)用于神州號載人飛船的著陸緩沖系統(tǒng)的試驗，取得了大量著陸瞬間的技術(shù)參數(shù)和姿態(tài)，為載人飛船安全返回著陸做出了重要貢獻(xiàn)，而且在未來我國航天器發(fā)展進(jìn)程化將不斷發(fā)揮其不可替代的重要作用。

 

吊高投放試驗塔使航天器的某些關(guān)鍵試驗在地面進(jìn)行成為可能，使這些試驗變得極為便利、簡單美國采用航天飛機進(jìn)行試驗，替代了大量的空投試驗，節(jié)省了可觀的費用。試驗塔的研制成功，標(biāo)志著我國重大機械裝備的研制能力達(dá)到世界發(fā)達(dá)國家的水平。同時也表明我國航天事業(yè)的發(fā)展躍上了個新的高度。

 

公司鄭州機械設(shè)計研巧所高級工程師，在吊高投放試驗塔研制過程中，負(fù)責(zé)機構(gòu)總體設(shè)計；李巧月1963，女河南洛陽人，中國華電電站裝備工括集團(tuán)總公司高級工程師，工學(xué)碩±，在吊高投放試驗塔研制過程中，負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計。

 

向吹風(fēng)改為向下送風(fēng)，并加裝散流機構(gòu)，防止將片冰吹向側(cè)。此點改進(jìn)有待實施。

 

提高祀冰機傳動鏈條的機械強度為適應(yīng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)方式，縮短了祀桿上祀齒長度，適當(dāng)加粗鏈條銷軸，防止剪斷。這些措施基本上解決了拉斷鏈條的事故，減少停產(chǎn)損失，改善了勞動條件。

 

新投運冰庫11后應(yīng)再次緊固螺栓，防止冰祀變形而大鏈條運行阻力。

 

改防水防塵燈具為防爆燈具夕悼晷胥明線路無接頭，進(jìn)步提高燈具密封曼。解決了照明線路燈具漏電和短路問題。

 

上述改進(jìn)措施在峽古九冰庫部分實施后，已經(jīng)取得了較好效果。

 

州機械設(shè)計研充所高級工程師。