李万录钢厂用于钢坯堆垛作业的电磁挂梁起重机有两种：一是由上部旋转小车和下部行走小车组成的双层小车；上部小车由小车旋转机构和双卷筒、双吊点起升机构、吊具等组成。二是单小车，双卷筒、双吊点起升机构、回转吊具等组成。起升机构实现钢坯的上升、下降，上部旋转小车或回转吊具实现钢坯90°旋转堆垛。在生产实践中，发现这两种起重机存在结构复杂、自重大高速作业过程中，吊具会发生较大的偏斜、摇摆，工作效率低，安全性差。一种四联卷筒电磁挂梁起重机起升机构克服了上述设计的不足。1起升机构的功能及结构特点机构工作级别M7，额定载荷为12.5t，起升速度为1～10m/min，环境温度为60℃，起升高度为10m。机构钢丝绳缠绕系统应具有防吊具摇摆和偏载不发生倾斜的功能，见图1。1.电机2.双制动轮联轴器3.浮动轴4.双制动器5.减速器6.四联卷筒7.转向滑轮8.钢丝绳9.绳头固定装置图1起升机构示意起升机构由电机、双制动轮联轴器、浮动轴、双制动器、减速器、四联卷筒、转向滑轮、绳头固定装置、钢丝绳等组成，是四吊点起升机构中结构较简单的设计。如图2所示，钢丝绳缠绕系统由钢丝绳、四联卷筒、转向滑轮、吊具滑轮和绳头固定装置等组成，实现了回转吊具防摇摆及偏载不发生倾斜的功能。用一个四联卷筒代替2个双联卷筒，形成回转吊具4个吊点正交十字布局，是区别于其他电磁挂梁起重机起升机构较显著的特点。1.绳头固定装置2.转向滑轮3.四联卷筒4.钢丝绳5.正交十字交点6.吊具回转中心线图2钢丝绳缠绕系统2起升机构设计起升机构设计中滑轮组倍率的选取不仅对钢丝绳、滑轮、卷筒直径的选择，以及减速器低速轴静扭矩计算有较大影响，而且还直接影响到钢丝绳在卷筒上的有效工作圈数，进而影响转向滑轮与卷筒之间的距离。这个距离越近，钢丝绳出入滑轮、卷筒的偏角就越大，反之则越小。为使钢丝绳出入滑轮、卷筒的偏角在设计规范规定的范围内，采取2倍率滑轮组，适当放大卷筒直径，把转向滑轮绳槽中心与卷筒绳槽有效工作圈长度中心对齐等措施，实现了纵向2个吊点距离最短，这即减小了左右极限，扩大了作业区域，也相应缩小了小车尺寸，占用空间小，减轻了小车质量。倍率确定后，按照起重机设计手册计算钢丝绳最大静拉力，考虑钢丝绳斜拉和钢坯重心与吊具回转中心不重合的因素，选用合适型号的钢丝绳，依据GB/T—确定合理的滑轮直径和卷筒直径。起升机构中的电机、制动器、减速器、联轴器配套件和标准件按常规计算选型。钢丝绳缠绕系统有4根绳子，绳头的一端用钢丝绳压板固定在四联卷筒上。4根绳子在纵横方向上两两对称布置。纵向的2根绳子对称绕入卷筒内侧绳槽，从卷筒反方向绕出，依次穿过各自的转向滑轮、吊具滑轮，另一端与绳头固定装置相连，形成纵向对称的2个吊点。横向的2根绳子对称绕入卷筒外侧绳槽，从卷筒同方向绕出，穿过各自的吊具滑轮，另一端与绳头固定装置相连，形成横向对称的2个吊点。4个吊点呈正交十字分布。为使吊具在上下极限范围内升、降不会出现倾斜，防止运行中摇摆，设计时保证绕入绕出吊具滑轮的绳子与水平面的夹度完全相等。考虑到钢丝绳缠绕系统比较复杂，为避免钢丝绳与运行机构、绳头固定装置等发生干涉，设计时将小车运行机构偏置于起升机构减速器一侧，个别转向滑轮半沉于小车架内，绳头固定装置全部沉入小车架腹部。为便于维护、更换滑轮和钢丝绳，转向滑轮支座全部采用U形口与轴端挡板相结合的设计，绳头固定装置能整体装卸。3起升机构的安全性为确保起升机构安全、可靠运行，机构中设置了双制动器，每个制动器均能单独制动住全部额定载荷，其安全系数取1.25。由于钢丝绳倾斜设计，以及吊运钢坯作业时可能出现的偏载情况，钢丝绳应按受力最大的一根选择。如图3所示,在钢坯无偏载、钢丝绳与水平面成α角的情况下，钢丝绳静拉力1.钢坯图3钢坯重心偏离吊具回转中心示意图式中：q滑轮组倍率；a为进出卷筒的钢丝绳根数；α为上极限位置处钢丝绳与水平面的夹角；g为重力加速度，9.81m/s2；Q为吊具和钢坯的总质量，t；η为滑轮组的总效率。当钢坯重心G与吊具回转中心偏心距为e时，纵向或横向2吊点之间引起的载荷增加值为F2－F1=ΔF式中：e为偏心距，m；G为钢坯的质量，t；L为吊具上对应2吊点间的距离，m。机构钢丝绳最大静拉力为Smax=S+F四联卷筒的钢丝绳缠绕系统能保证任意一根绳子断开时，吊具不会发生倾斜或坠落，安全性、可靠性得到提高。4结束语该起升机构的应用，产生了一种结构简单、占用空间小、自重轻、吊具具有防倾斜、防偏摆、堆垛安全高效的电磁挂梁起重机，使用效果好。起升机构已获得国家发明专利受权（专利号：ZL.X）。

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