王高峰

（山西尚風科技股份公司， 山西 太原 030000）

引言

為了增加起重機作業(yè)的穩(wěn)定性，通常中大噸位的起重機支腳板的外形尺寸都較大，但車輛都有限寬，所以一般起重機支腳板都做成可活動的。抽拉式支腳板應用的比較廣泛，即支腳板與支腿垂直油缸的球頭連著，但位置固定的。當起重作業(yè)時，人工將支腳板抽出對其支腿下方的油缸。當起重機不進行起重作業(yè)或移動車輛時，人工再將支腳板推回車寬線以內。這種形式的支腳板因較大、重量也大，人工抽推或人工定位支腳板都很費力，可能還需要多人合作，效率較低，危險性大，還有完成起重作業(yè)支腳板推回時，限位固定插銷常常被遺忘或者為了省事故意丟棄。當車輛行駛時，支腳板如果沒有固定好，容易丟失、損壞，甚至可能造成安全隱患。

本研究解決的技術問題是設計一種起重機支腳板的全自動伸縮裝置，可以使支腳板在作業(yè)或非作業(yè)狀態(tài)下同步支腿的伸縮自動滑動到指定位置，不需人工定位及重復安放，降低支腳板因非工作原因造成的損壞或丟失，提高工作效率，提高安全性。

1 起重機支腳板全自動滑動裝置的工作原理

起重機支腳板全自動滑動裝置的部件主要包括固定支架、支腳板、推桿與彈簧。固定架安裝于垂直支腿活塞油缸的下方、球頭的上方，作為固定點既起到推桿的支點作用，還起到連接彈簧的作用。支腳板的卡板放置于活塞油缸球頭上，作為被動裝置，被彈簧拉伸和推桿杠桿的作用在球頭上滑動，完成工作狀態(tài)與非工作狀態(tài)的切換。推桿上端雙級軸承分區(qū)段在支腿的軌道上滾動；下端與支腳板鉸接，橫向方向可轉動；推桿中部與固定支架上的銷軸桿連接，同樣軸承滾動，降低摩擦作用的干擾，還起杠桿作用傳遞力[1]。

起重機支腿在非工作狀態(tài)下處于收縮狀態(tài)，此時彈簧拉伸受力，推桿上端受支腿的壓力。此狀態(tài)下，支腳板處于偏心垂直油缸向內縮回的穩(wěn)定狀態(tài)[2]。

2 起重機支腳板全自動滑動裝置的滑動方式

根據起重機的工況，主要分成以下兩種滑動方式：

1）當支腿開始伸出到完全伸出狀態(tài)（如圖1所示），即到正常工作狀態(tài)的過程中，推桿同步慢慢遠離支腿軌道直至離開，推桿上端所承受的壓力逐漸減小直至消失，在此過程中彈簧拉力始終遠大于支腳板與垂直油缸球頭的摩擦力。在此不平衡受力狀態(tài)下，隨著推桿的移動變化，支腳板彈簧的拉力克服支腳板卡板與球頭的摩擦力運動，使支腳板的卡板在球頭上向拉力方向滑動，直到限位裝置限制支架板的滑動即至支腳板工作位置，使支架板正好處于垂直油缸正下方。

圖1 支腳板伸出狀態(tài)

2）當支腿回縮（如下頁圖2所示），結束工作狀態(tài)時，在支腿回縮的過程中首先是推桿的上軸承接觸支腿軌道并滾動，這樣支腿會給推桿一個向外的推力，推桿通過固定支架的支點作用，利用杠桿原理使推桿下部的支腳板克服支腳板卡板與球頭的摩擦力隨同支腿一起向車內回縮，此時彈簧拉力逐漸增大，但是始終小于推桿對支腳板的力，在此受力情況下支腳板完全回縮到車寬范圍內。此時彈簧拉直，產生的彈簧拉力最大，為下次支腳板滑動貢獻作用力。

3 起重機支腳板全自動滑動裝置的組成部件

3.1 固定支架部分

固定支架包括夾箍板、銷軸桿、彈簧座。

圖2 支腳板回縮狀態(tài)

固定支架呈夾箍狀，使用高強螺栓將固定支架夾緊在起重機垂直支腿的活塞桿下方，其作用是為了在活塞桿上形成固定點，連接推桿及彈簧。

銷軸桿焊在固定支架的內側，銷軸桿兩端各裝有一個軸承，主要作用是起到支點及承受推桿帶來的反作用力，并使推桿與固定支架之間能產生相對運動[3]。

彈簧座焊在固定支架外側，主要是為連接支腳板上的彈簧提供連接點。

3.2 支腳板

支腳板包括墊板、卡板（卡板制作呈C型）、活塞桿座、彈簧支架和推桿支架。

墊板中部焊接活塞桿座，活塞桿座有一個下凹的球面，與活塞球頭配合，球頭放置在下凹球面進行工作，活塞桿座承受整車重量及吊物重量，又將力傳遞給墊板。

卡板平行對稱的焊接在活塞桿座兩側形成一個C型卡槽，與活塞桿座相互配合。當活塞球頭向下伸可放在活塞桿座受力工作，活塞球頭向上縮回時支腳板通過卡板可懸掛在球頭上，還可相對滑動。

兩個彈簧支架對稱的焊在墊板的外側，為連接固定支架上的彈簧提供定點。

推桿支架焊在墊板的內側，用于連接推桿，作為鉸接轉點。

3.3 推桿

推桿包括推桿、軸承、銷軸

推桿上端裝有兩個軸承，分段與支腿軌道接觸，既可以避免滾動死點，又可以增加推桿的強度，軸承在支腿上滑動并承受支腿的推力。

下端與支腳板上的推桿支架鉸接連接，保證下端可在車輛橫向轉動。

推桿中部有長圓孔，與固定支架銷軸桿上的軸承接觸，且相對滑動，起到支點及傳遞力作用。

3.4 彈簧

根據受力情況及使用情況，選用圓柱螺旋拉伸彈簧，連接固定支架及支腳板，提供彈力克服摩擦力，使支腳板相對滑動。還可在一定程度上緊固支腳板，放置支腳板掉落，晃動。

4 結語

本文所述的是一種起重機支腳板的全自動伸縮滑動裝置，其設計原理是使用杠桿原理、彈簧原理、滾動摩擦原理，提供各部件的相互配合，減少各部件之間的滑動摩擦，減少各零件因摩擦造成的零件損耗。該設計原理可以使支腳板在作業(yè)和非作業(yè)狀態(tài)之間切換，同步支腿的伸縮自動滑動到指定位置，不需人工操作定位及重復安放，特別是避免支腳板離地很低時操作人員還需要爬到地面操作，降低支腳板因非工作原因造成的損壞，解決中大噸位手動抽拉支腳板費力的問題，提高工作效率，提高安全性，提高產品的自動化與便捷性。

[1] 張質文.起重機設計手冊[M].北京：中國鐵道工業(yè)出版社，1998.

[2] 孫桓，陳作模，葛文杰.機械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3] 中國標準化委員會.圓柱螺旋彈簧設計計算：GB T 23935—2009.[S].北京：中國質檢出版社，2014.