试述某种通用吊梁可调吊点的设计

张冬

摘 要：在减轻重量的前提下，实现吊梁的上吊点准无极可调（可用吊点最小间距为6.28MM）的机构。

关键词：吊梁;减重;上吊点无极可调机构;最小间距6.28

一、绪论

当前航天系统（经调研知道）也包括航空系统惯常使用的起吊工具（简称吊梁）还都是截面为矩形（或工字形）的梁式结构，吊环直接挂在梁体上，考虑到梁体强度、刚度要求，矩形梁不能太小，结果吊梁既长又显得笨重，包装、运输也都很不方便。随着产品越来越长，重量越来越大，起吊点间距也越来越大，如果再用矩形梁起吊，势必造成吊梁的结构加大，重量超重，包装、运输更加不便（吊梁可能有好几百公斤重），如何解决这些问题或对这些不足有所改进呢？这是吊梁设计人员常常想要考虑和研究的问题。

二、工字梁吊梁的设计

（1）工字梁本身的抗弯强度（相同质量）就比矩形梁强，同时还可采用B345B型钢加工，强度又提升了不少，所以采用该思路设计吊梁，可以很大程度上缓解普通吊梁重量太大的问题。采用工字钢后，吊点调节怎么实现呢？经过反复思考论证，确定用齿条啮合来实现吊点的确定。先设计接头，如图1所示，然后考虑到吊环和齿条的安装设计了如图2的机构：

其中齿条布置在工字钢上表面，用沉头螺钉固定，与之啮合的齿块安装在滑块定位组件上，见图3。滑块定位组件则安装在接头中间，如图2，推动把手，齿块向右移动与工字梁上的齿条脱离啮合，并压缩右侧的弹簧，这时接头便可在工字梁上移动，从而达到调节起吊点的作用。调整到位后，松开把手，齿块在弹簧的作用下向左滑动，进入齿条，实现与齿条的啮合，确定起吊点。

1.滑块定位组件 2.弹簧 3.上接头 4.销轴 5.吊环 6.滚轮

1.把手 2.齿块 3.销 4.垫圈 5.开口销

（2）这里值得一提的是，上接头内还设计了轴承滚轮的机构，前后左右共4个滚轮，当齿块脱离齿条时，上接头下沉，4个轴承滚轮便落在工字梁上支撑上接头，推动上接头，伴随着滚轮的滚动，上接头便可在工字梁上轻松的滑过，方便调节上接头内的齿块和工字梁上的齿条的啮合位置，实现上接头起吊吊点的调节。

（3）齿条采用模数为4的梯形齿，节距为6.28mm，这样起吊点和产品的重心位置理论上的差距可缩短到3.14mm。原来的矩管梁体采用密集孔的形式作为起吊点起吊产品，受止动销直径的限制，密集孔相邻孔距一般取20mm左右，起吊点和产品的重心位置理论上的差距只能达到10mm。故采用齿条啮合的吊梁可调节性能得到很大的提升。

（4）齿块齿条啮合确定吊梁起吊点的设计确定后，吊梁的结构设计也就有了初步的方案，见图4。该方案的吊点部分包括吊环、上接头及上接头内的滑动调节机构，中间的梁体采用工字钢，其上固定有齿条用来定位上接头内的齿块（包括在滑动调节机构内），其它机构不在本文的介紹范围之内。

三、总结

由上述分析可知，工字梁结构不仅重量轻，可调节性能还得到优化，可保证产品基本水平起吊，增加了起吊的稳定性和安全性。同时从操作上分析，齿块齿条啮合操作简单便利，按下把手就可推动接头在梁体上滑动，到位后松开把手就可实现啮合，确定吊点位置。和矩管梁体用快卸止动销插入密集孔的调节方式更方便快捷。

经过实践，该吊梁起吊平稳，操作便捷，证明该吊梁设计合理，有广阔的推广和发展空间。

参考文献：

[1]GB/T706-2008《热轧型钢》工字钢规格标准.

[2]GB/T3094-2000《矩形方管规格标准》.

[3]GB/T1591-2008《Q345B材料标准》（工字钢）.