
一、起升机构的特点
起升机构是竖井龙门吊实现重物垂直升降的核心,需应对长距离起升、高精度控制、重载稳定运行等需求,其特点如下:
(1)起升高度大,卷绕系统特殊
竖井深度通常从几十米到数百米(如矿山竖井、地铁深竖井),要求起升机构的钢丝绳长度远超普通龙门吊。因此,卷筒需采用大容绳量设计(如多层卷绕),并配备导向滑轮组减少钢丝绳磨损。
为避免钢丝绳在长距离起升中出现 “乱绳”“跳槽”,卷筒表面会设置绳槽导向装置,且钢丝绳需选用高强度、耐疲劳的专用型号(如多股抗旋转钢丝绳,减少吊物摇摆)。
(2)调速性能精准,启停平稳
竖井吊装多涉及精密设备(如盾构机部件、钢模板)或人员辅助作业,要求起升机构具备低速度、高稳定性的调速能力。通常采用变频电机驱动,实现 0 - 额定速度的平滑调节,避免启动 / 制动时的冲击载荷。
针对重载工况(如吊装数百吨的掘进设备),起升机构会配备双电机或多电机驱动,配合减速比更大的减速器,确保动力输出均匀。
(3)安全保护装置强化
除常规的超载限制器、高度限位器外,增设多重制动系统:主制动器(如盘式制动器,响应速度快)+ 安全制动器(紧急情况下独立制动,防止 “溜钩”)+ 极限力矩联轴器(避免电机过载)。
部分高端设备配备吊物偏摆监测系统,通过传感器实时检测吊物摇摆角度,联动控制系统自动调整起升速度,防止吊物碰撞井壁。
(4)适应恶劣环境的防护设计
竖井内常存在粉尘、潮湿、腐蚀性气体(如矿山中的硫化物),起升机构的电机、减速器等部件需采用密封式设计(如 IP65 防护等级),并配备防尘罩、防雨棚。
钢丝绳、滑轮等易磨损部件需选用耐磨材料(如高强度合金),并定期涂抹专用润滑脂,延长使用寿命。
二、运行机构的特点
运行机构负责驱动龙门吊沿井口轨道横向移动(部分可纵向移动),需适应狭小作业空间、重载下的稳定运行,其特点如下:
(1)轨道布置与行走方式适配竖井场景
竖井井口空间通常有限,运行轨道多为短距离直线布置(长度根据井口直径和作业范围确定,一般 5-20 米),因此运行机构的行程较短,但需具备高精度定位能力(误差≤50mm),确保吊物精准对准井口。
行走轮组设计需匹配轨道类型(如 P43 钢轨),轮压分布均匀,避免因重载导致轨道变形;部分小型竖井龙门吊采用 “跨轨式” 设计,运行机构直接安装在主梁两端,减少对井口周边空间的占用。
(2)驱动系统注重低速稳定性与制动可靠性
运行速度较低(通常 0.5-3m/min),以保证重载移动时的平稳性,避免吊物晃动;驱动电机多采用变频调速,实现无级变速,便于精准对位。
制动系统采用常闭式制动器(如电磁制动器),确保停机时机构无滑移;同时配备行程限位器(如红外传感器或机械挡块),防止运行超程碰撞井壁或其他设备。
(3)结构轻量化与承重平衡设计
为减少对井口基础的载荷压力,运行机构的车架、轮组等部件采用高强度低合金钢(如 Q355B),在保证强度的同时减轻自重。
针对单侧重载(如吊物偏向轨道一侧)的情况,运行机构会设计平衡梁或偏摆补偿装置,避免轮组受力不均导致的轨道磨损或设备倾斜。
(4)抗倾覆与防风防滑措施
竖井多位于室外或露天场地,运行机构需配备防风夹轨器或锚定装置,防止大风天气下设备滑移;在坡道轨道(部分山地竖井井口有坡度)上,还会增设防滑制动器,确保停机时可靠锁止。
整机重心设计较低,配合宽支腿间距,提高运行时的抗倾覆稳定性(抗倾覆系数≥1.5,远高于普通龙门吊)。
2.竖井龙门吊的起升机构和运行机构均以 “适应竖井特殊环境、保障重载安全精准作业”为核心设计目标:起升机构聚焦长距离、高精度、高安全的垂直吊装,运行机构则侧重狭小空间内的稳定移动与定位。两者通过强化安全保护、优化环境适应性、提升控制精度,共同满足矿山、地铁、水利等竖井工程的施工需求。
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