一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制方法及装置与流程

本发明涉及集装箱门式起重机领域，具体而言，涉及一种对于集装箱门式起重机的吊具部件在下降或起升过程中扭转现象的抑制方法及对应装置。

背景技术：

集装箱门式起重机简称场桥，是在码头后方堆场进行集装箱货物堆码作业的主力设备。在场桥作业过程中，除去小车运行时的钢丝绳摇摆问题，吊具及负载在起升机构工作时产生的水平面往复扭转问题，也是影响其工作效率的重要因素，这种下降或起升过程中吊具水平往复扭转现象，在四绳悬挂结构的场桥设备上更加明显。

场桥吊具在下降过程中，如果频繁存在较为严重扭转现象，将增加吊具着箱或带箱堆码过程的难度，导致工作循环时间延长与效率下降；当场桥设备以“大门字”工作轨迹运行时，吊具往复扭转问题所带来的影响更大。当前场桥自动化改造与建设工作已成为发展智慧港口的重要一环，而在远程或自动化操作的环境下，对场桥吊具扭转现象必须进行控制以保证生产效率。对于吊具扭转的抑制，如果单纯依靠各类传感装置监测反馈吊具回转数据，再启动纠偏装置反复调整，势必增加控制系统的复杂性与建设成本。因此，有必要发明一种经济且适用性强的场桥吊具扭转抑制方法与装置。

技术实现要素：

本发明目的，是针对现有的起升卷筒同轴布置且采用四绳悬挂吊具结构的集装箱门式起重机，其吊具及负载在起升或下降过程中产生的水平面往复扭转而影响其工作效率的问题，提供一种集装箱门式起重机吊具扭转抑制方法，及结合此抑制方法，针对不同场桥的具体结构，提供可调式的扭转抑制装置部件。

分析可得，四绳悬挂结构吊具的扭转现象，主要是由于安装误差等原因，导致吊具沿集装箱长度方向存在高低差造成的。在该情况下，起升下降过程中随着起升机构卷筒出绳点在沿卷筒主轴方向上位置的变化，卷筒对应吊具的四根悬挂绳受力将各不相同，会对吊具产生水平面内的往复变化力矩，导致扭转现象的产生。

本发明的技术方案是：

一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，本发明根据扭转现象产生的原因，根据吊具滑轮钢丝绳所对应的起升机构卷筒出绳点位置，通过可调式吊具扭转抑制装置，调整滑轮在主轴方向上的偏移量。具体偏移量可结合物理模型建立虚拟样机，将偏移量参数化，以最小角速度或幅度等扭转表征参数为目标值，进行模拟分析的方法优化计算得出；也可采用试验方法，结合吊具扭转装置部件，在吊具上安置角速度传感器，在逐次调整滑轮偏移量的同时监测吊具扭摆角速度变化，从而得出偏移量最优值。

所述可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置包括，安装在吊具上架主结构上的两组吊具上架滑轮支撑结构，通过各组支撑结构上设置的两套吊具滑轮装配轴系结构安装及定位的两个吊具上架滑轮，以及吊具上架滑轮支撑结构上设置的可调式防出绳护栏与调整紧固组件。

所述的吊具上架滑轮支撑结构，焊接于吊具上架主结构上。该支撑结构包括支撑结构主体，支撑结构主体上通过两个轴孔安装有两套吊具滑轮装配轴系，吊具滑轮装配轴系上各安装有一个吊具上架滑轮，支撑结构主体上位于各吊具上架滑轮两侧各安装有一个可调式防出绳护栏。支撑结构主体每侧均设有两组用于安装防出绳护栏的支架，每组支架各包含两个扁钢支架与两个槽钢支架，且每个扁钢支架、槽钢支架上部均加工有螺纹孔，用于与防出绳护栏进行安装及固定调整紧固组件。扁钢支架通过焊接方式与支撑结构主体相连接固定；槽钢支架中部和下部加工有通孔，可采用紧固件(或焊接方式)将槽钢支架固定在吊具滑轮装配轴系两侧的支撑结构主体上，槽钢支架上部，以及扁钢支架上加工有用于安装固定防出绳护栏的通孔。每个支撑结构安装于吊具一侧，用于安装与起升机构一个卷筒对应的两个上架滑轮及吊具滑轮装配轴系部件，以及防出绳护栏。

所述的吊具滑轮装配轴系包括一个用于安装上架滑轮的主轴，上架滑轮两侧的主轴上分别安装有第一套筒和第二套筒，两个套筒的长度可以相同也可以不相同以便调整上架滑轮在主轴上的轴向安装位置，即沿垂直小车行走方向的位置。

所述的吊具滑轮装配轴系中的主轴表面设置有润滑油槽，润滑油槽通过径向油孔与主轴上的轴向中心油孔连通，保证滑轮轴向位置变化后仍能够对轴承正常润滑。

所述的可调式防出绳护栏，包括由钢管加工成的半圆弧形的主体结构，主体结构钢管上焊接有四块与支撑结构主体上的槽钢支架和扁钢支架上的安装固定通孔位置对应的定位板，每块定位板上均加工有通孔，通过调整紧固组件与吊具上架滑轮支撑结构主体相连接。

所述的调整紧固组件，每组均包括一条全螺纹长螺栓、两个定位螺母以及至少三个垫片，且优选防松垫片。长螺栓通过吊具上架滑轮支撑结构主体上的各支架上的螺纹通孔，与支撑结构主体把合固定；再通过可调式防出绳护栏定位板上的通孔以及定位板两侧的螺母，可以实现将防出绳护栏与全螺纹长螺栓以及滑轮支撑结构相固定；并结合滑轮沿主轴方向上的位置调整情况，通过调整螺母及定位板在长螺栓上的位置，实现防出绳护栏的可调式定位。

本发明同时提供了一种可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制方法，主要包括四个步骤：

第一步，按照本发明所述的可调式集装箱门式起重机吊具扭转抑制装置，安装所述的吊具上架滑轮支撑结构与可调式防出绳护栏，替换原结构；

第二步，当需要进行吊具扭转抑制改造时，根据场桥实际结构，确定滑轮调整偏移量。如采用虚拟样机分析计算方法，对场桥“小车机构—钢丝绳—吊具”系统建模完成后，以吊具单侧两滑轮轴向间距即调整偏移量为设计值，以吊具水平面内最小角速度或幅度等扭转表征参数为目标值，通过参数化设计方法获得滑轮偏移量最优值。如采用试验方法，在将所述的滑轮装配轴系结构安装完毕后，在吊具上架合适位置安装角速度传感器；此后通过调节滑轮装配轴系中第一套筒和第二套筒的组合，实现对滑轮位置的调整；调整时需注意根据起升卷筒出绳位置确定滑轮调节方向；对每组调整后的滑轮位置均进行若干次吊具下降操作，采用采集仪记录角速度变化曲线，试验完毕后通过对监测数据进行处理，对应角速度平均值最小的滑轮位置组合可确定偏移量最优值。

第三步，根据之前步骤得出的最优吊具滑轮偏移量，结合各上架滑轮对应的起升机构卷筒出绳点位置，确定各上架滑轮调节方向与距离，并选择吊具滑轮装配轴系中上架滑轮两侧相应长度的成对环形套筒，即第一和第二套筒；

第四步，依次拆除可调式防出绳护栏、吊具滑轮装配轴系内的主轴、第一和第二套筒，同时利用工具临时固定上架滑轮及轴承等部件，以便重新穿轴；

第五步，更换安装已选择好的新第一和第二套筒，实现对吊具上架滑轮的轴向距离调整，重新安装主轴及轴端卡板，最后安装防出绳护栏，并利用螺栓与螺母配合关系，调节护栏位置，避免与钢丝绳干涉并且实现防出绳功能。

本发明的优点和有益效果：

本发明采用对吊具上架滑轮装配结构进行机械改造的方法，改善卷筒四根悬挂绳受力不均状况，从而抑制吊具下降或起升过程往复扭转的影响，将扭摆幅度减小至可正常着箱的范围，消除吊具往复扭转现象对集装箱堆码作业过程的干扰。具体优点包括：

1、仅采用更换少量机械部件的方法，而不需要额外增加传感器等监测装置及进行控制系统改造，即可实现对吊具下降、起升过程往复扭转情况的有效抑制，改造及调整工作更具经济性；

2、扭转抑制改造过程，即滑轮轴向位置调整的过程，无需对钢丝绳、滑轮进行拆装，施工难度大大减少；

3、本发明的可调式防出绳护栏适用范围广，环形套筒便于加工，尤其适用于各种不同结构参数的起升卷筒同轴布置且四绳悬挂的场桥吊具。

附图说明

图1为现有技术中起升机构卷筒同轴布置的场桥设备，四绳悬挂吊具的钢丝绳缠绕方式示意图。

图2为本发明的通过调整滑轮在主轴方向上偏移量，从而实现吊具扭转抑制的技术方案示意图。

图3为本发明的可调式吊具扭转抑制装置部件与上架滑轮部件的装配图主视图。

图4为图3的左视图。

图5为图4中a处采用本发明的环形套筒与主轴后，滑轮装配轴系的详细结构剖视放大图。

图6为针对某具体场桥结构，采用多体动力学软件建立的“小车机构—钢丝绳—吊具”系统模型示意图。

图7为基于图6所建立的场桥虚拟样机模型，采用仿真分析的方法，计算得出针对该场桥设备的结构，在单次下降过程中，设定相同的统计时间，得出的调整滑轮轴向偏移量与吊具扭转过程平均角速度的关系曲线。

图8为当采用试验方法测试滑轮在主轴方向适宜的偏移量时，在实际场桥吊具上无线陀螺仪的安装位置示意。

图9为本发明的吊具上架滑轮支撑结构示意图主视图。

图10为图9的左视图。

图11为本发明的可调式防出绳护栏结构示意图主视图。

图12为图11的左视图。

图13为采用本发明的吊具扭转抑制方法，配合扭转抑制装置对滑轮进行轴向位置调整前(a)后(b)的俯视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

图1示例展示了现有技术中，起升机构卷筒同轴布置的场桥设备，四绳悬挂吊具的钢丝绳缠绕方式示意图。需要指出，该方案仅为与本发明方法进行对比说明，其具体各部件、部件具体布置方式与形式均不在本发明保护范围内。图中包括了起升机构的卷筒装置11、钢丝绳12、吊具上架滑轮13以及吊具上架结构14。同时为方便说明，规定了滑轮主轴方向为x向，也即垂直小车行走方向；水平面内y向与x向垂直，即场桥设备小车机构的行走方向。其中，卷筒装置11中两个卷筒为同轴布置，主轴方向为x向。卷筒装置11下垂四根钢丝绳12，通过缠绕吊具上架滑轮13，从而实现对吊具上架结构14的悬挂连接，此后钢丝绳12的末端再与小车结构上导向轮等部件实现固定点连接。如图所示，在现有技术中，每个卷筒对应的两个吊具上架滑轮的圆心在y向上同线，即x向坐标相同，四个滑轮13的圆心构成一个长方形。

图2展示了本发明中为抑制吊具扭转现象，调整滑轮在主轴方向偏移量的技术方案。图中21、22、23、24分别为卷筒装置下垂第一至第四的四根钢丝绳绳段，25、26、27、28分别为吊具上架上与四个钢丝绳段相对应的第一至第四的四个吊具上架滑轮。如图所示，第二和第三钢丝绳段22与23，相比第一和第四钢丝绳段21与24，在位置布置上为内侧，即更靠近x向上的场桥设备中心；而第一和第四钢丝绳段21与24在位置布置上为外侧。与此对应，吊具上架滑轮的调整方法为：与内侧第二和第三钢丝绳段22、23对应的第二和第三上架滑轮26、27，在x向上向内侧调整同等距离；与外侧第一和第四钢丝绳段21、24对应的第一和第四上架滑轮25、28，在x向上向外侧调整同等距离(待调整的具体距离值获得方法见后续介绍)。调整之后，吊具上架四个滑轮的圆心构成一个等腰梯形。从技术原理上，本发明采用的对应钢丝绳出绳位置，调整吊具上架滑轮轴向位置的方法，与图1中原技术方案相比，通过缩短卷筒出绳点与吊具上架滑轮在水平面上的投影距离，减小了各钢丝绳在水平面上的分力，从而减小了吊具水平面内所受的往复变化力矩，对扭转幅度进行了有效抑制，使得司机在吊具下降结束后即可进行正常着箱操作。

图3和图4即展示了本发明的可调式吊具扭转抑制装置部件与滑轮部件的装配图的主视图与左视图。图中装配体，为吊具一侧对应起升结构单个卷筒的两个上架滑轮的装配结果，即例如图2中滑轮25、26的装配结构。图中包括吊具上架滑轮支撑结构31、吊具上架滑轮装配轴系32、可调式防出绳护栏33、上架滑轮34与调整紧固组件41。其中吊具单侧滑轮中的两个上架滑轮34，均通过吊具滑轮装配轴系32的各部件与吊具上架滑轮支撑结构31相连接并实现自由转动(详见后面对图6的说明)，并可结合吊具滑轮装配轴系32中内部部件的替换实现轴向位置调整；可调式防出绳护栏33通过调整紧固组件41与吊具上架滑轮支撑结构31相连接(详见图7至图10及后面的说明)，并利用调整紧固组件41中的螺栓与螺母配合关系，在螺纹长度上实现轴向护栏位置调节，同时其主体结构结合调整紧固组件41中每对相对的长螺栓实现对钢丝绳的出绳防护限制。所述的每个调整紧固组件41，均包括一条全螺纹长螺栓、两个定位螺母以及至少三个垫片，且优选防松垫片。

这里需要指出，本发明的可调式吊具扭转抑制装置部件，包含图3与图4中上架滑轮支撑结构31、吊具滑轮装配轴系32、可调式防出绳护栏33与调整紧固组件41，并且上架滑轮支撑结构31与吊具滑轮装配轴系32，是结合本发明中所述调整滑轮偏移量抑制扭转的技术方案，对场桥吊具原有结构进行改造后的新部件，因此，除特别说明外，原有技术部件与本发明独创部件的通过装配、加工形成的新结构，也应视为本发明的保护范围。

图5展示了图4中a位置局部剖面放大视图，即滑轮装配轴系32的详细结构，吊具上架每个滑轮对应一套滑轮装配轴系，包括环形第一套筒51与第二套筒52、主轴53，以及轴承、端盖、滑轮、密封圈等部件。特别需要指出，环形第一套筒51与第二套筒52、主轴53联合用于吊具扭转抑制的使用方法，为本发明的保护范围，滑轮装配轴系中其余轴承、端盖、滑轮、挡圈、轴端卡板、密封圈等部件的结构与使用方法，为行业成熟技术，不在本发明保护范围内。

实际使用中，根据分析计算或试验所得最优滑轮轴向位置及调整值，由于主轴53及轴承尺寸固定，可知环形第一套筒51与第二套筒52各自对应长度，从而实现滑轮的轴向定位调整。由于环形第一套筒51与第二套筒52均为简单加工件，结合不同结构场桥设备最优滑轮位置调整值算出的不同尺寸，可以较为便捷的加工或者重制。主轴53加工有轴向中心油孔533及中段部位径向油孔532，两个油孔相联通，以方便向与主轴周向面对应装配的滑轮内侧轴承进行供油润滑；同时由于滑轮调整后轴承中心位置并不对应油孔532，为保证轴承的正常润滑而不发生油路堵塞，在主轴上还加工有一定宽度的轴向油槽531，保证润滑油经由油孔532流至轴向油槽531，再流至两轴承间隙从而实现对轴承的正常润滑。

当滑轮装配轴系结构进行扭转抑制改造时，首先去除轴端卡板将原主轴(不含轴向油槽531)拆下，再从两端各自拆除两个原环形套筒。此后无须拆除钢丝绳、滑轮及其他轴系部件，依据上架滑轮计划的轴向调整位置，从两端各自装入不同长度的新环形第一套筒51与第二套筒52，再装入加工有轴向油槽的主轴53，并用轴端卡板固定，即实现了上架滑轮的轴向位置调整。

如前所述，本发明采用调整滑轮在主轴方向偏移量的方法，进行吊具扭转抑制，对于具体偏移量的确定，有建立虚拟样机进行分析计算以及试验测试两种方法。在此逐一进行说明。

虚拟样机计算方法：

当采用建立虚拟样机分析方法时，可根据场桥实际几何参数，直接采用各种三维建模软件对小车结构、钢丝绳、吊具及集装箱负载进行建模，导入多体动力学软件中进行分析(也可直接采用各类多体动力学软件直接建模)。不同的多体动力学软件建模过程不尽相同，但应注意保证其中各部件材质、物理特性的设定应与产品实际性能检测报告或供货资料一致。图6示例展示了针对某场桥结构，采用多体动力学软件建立的“小车机构—钢丝绳—吊具”系统模型，主要包括小车结构(含司机室)61、钢丝绳62以及吊具及负载63。建模完成后，为模拟安装误差，可调整吊具及负载以质心为中心，以图2中y方向为轴旋转1至2度，以模拟吊具沿场桥主轴方向存在的高低差。此后，可结合设备实际运动工况，构造一组起升机构放绳运动曲线数据，根据起升卷筒直径转换为卷筒旋转速度，并添加至起升机构卷筒作为运动驱动；约束条件可直接将小车机构固定，仅模拟起升机构工作情况，即吊具/负载下降动作。上述模型及运动关系建立后，模拟仿真基本条件已具备。

由于仿真分析目标为对于不同的滑轮调节量，期望获得对应最小扭转影响的最优值，因此在建立参数化分析时，以吊具单侧两滑轮轴向间距即调整偏移量为设计值(即参数化)，以吊具水平面内最小角速度或幅度等扭转表征参数为目标值，通过建立参数化循环分析的设计方法获得滑轮偏移量最优值。在此结合图2举例说明吊具上架四个滑轮偏移量参数化关系。第一上架滑轮25对应外侧钢丝绳21，应向外侧平移一个参数化值，在此可设定距离为a；第四上架滑轮28对应外侧钢丝绳24，因为同处吊具外侧，向外侧同样平移距离a；而第二上架滑轮26、第三上架滑轮27，因为分别对应内侧钢丝绳22、23，应均向内侧平移距离a。即最终调整完毕，滑轮25与26、27与28之间的距离均为2a。偏移量参数a的取值下限为0；上限可根据吊具滑轮实际可调范围设定，最大不超过滑轮轴孔内侧重磅加固板与同侧滑轮轴承端盖之间的间隙。

在数据后处理环节，对应每个参数a，进行仿真分析后可得到在整个运动过程(可设定为自吊具下降开始，至下降停止后30秒内)吊具在水平面内的扭转角速度，可对整段角速度曲线数据导出平均值，以此作为评价目标值。以吊具扭摆角速度作为评价值的原因，是其不仅可以反映吊具扭摆剧烈程度，而且较大的水平扭摆角速度直接影响司机操作时的集装箱着箱判断。

下面举例说明基于虚拟样机仿真分析结果，对滑轮在主轴方向最佳偏移量的确定。图7展示了采用仿真分析的方法，计算得出针对某场桥设备的结构，在单次下降过程中，设定相同的统计时间(设定为自吊具下降开始，至下降停止后30秒内)，调整滑轮轴向偏移量参数a与吊具扭转过程平均角速度的关系。从图中曲线可以看出，对应不同的吊具上架一侧两滑轮轴向间距(此处指两滑轮质心在水平面内的轴向间距)，吊具水平往复扭转运动的平均角速度也不同且有最小值；即对应吊具往复扭转程度，滑轮轴向调整值是有最优解的；在此最优值下，单个滑轮的位置与其对应的上部卷筒出绳点位置，相对投影距离值及变化量最小，其结果是钢丝绳水平面上分量最小；同时通过分析计算可知，不仅此时吊具扭转幅度最小，而且扭转速度最慢，司机可以更便捷的执行着箱等正常操作。如图7所示，单侧滑轮轴向间距(滑轮质心在水平面内的轴向间距)为0.26m时(对应调整偏移量参数a为0.13m)，吊具在下降过程中水平面内扭转平均角速度最小。即对该场桥设备，结合本发明中吊具扭转抑制装置的滑轮偏移调整部件，可将单侧两个滑轮轴向间距，调整为0.26m：对应图2中滑轮25与28向外侧调节0.13m，滑轮26与27向内侧调节0.13m。此时可获得吊具最佳扭转运动抑制效果。

试验测试方法：

该方法是基于前述图5中环形套筒51和52的不同长度组合，采用在吊具安装角速度传感器并实时采集数据进行对比的方法，得到对应吊具最小扭转情况的环形套筒组合，即最佳滑轮轴向位置。

首先，需要在吊具上架上安装角速度传感器，以测定吊具下降过程扭转角速度。所述角速度传感器可采用无线传输方式的高精度mems陀螺仪，在可以实时传输吊具扭转角速度数据的同时，也节省了传感器与采集仪之间布线工作量。图8示例展示了在实际场桥吊具上，无线陀螺仪的安装位置，为提高防护安全性，其主体安装于吊具上架的接线盒内，天线可结合磁座固定于上架上面。在数据测量前应完成陀螺仪标定、采集仪与陀螺仪间信号传输等相关测试，试验时采集仪可在地面便宜位置直接记录吊具扭转角速度数据。

其次，进行滑轮轴向偏移调整。由于环形套筒51、52均为简单加工件，易于制造且成本低廉，在试验前可以根据滑轮允许的调整位置(在滑轮轴孔内侧重磅加固板之间)，制作若干组不同长度组合的套筒51、52作为试验材料。举例说明如下：根据内侧重磅加固板间隙，再综合安装防出绳护栏的空间，测得滑轮轴向可调整范围为140mm；如滑轮调整至轴向一端极限时，对应的套筒51长度为60mm，套筒52长度为100mm。据此，对应每个滑轮，除原两个80mm套筒外，应再制作套筒组60mm+100mm、65mm+95mm、70mm+90mm、75mm+85mm共计4对。每个套筒组试验时，暂先无须安装防出绳护栏，如之前更换套筒方法所述，依次拆除轴端卡板、主轴、两个原环形套筒，再分别从两侧装入两个待试验的套筒，并依次安装主轴、轴端卡板，即完成单个滑轮的定位调整。对于吊具上同一侧的两个滑轮，仍需在轴向上反向调整同样尺寸。例如在图2中，第一上架滑轮25自滑轮外侧起开始安装70mm+90mm套筒组(以保证滑轮25向外侧调整)，同一侧的第二上架滑轮26应安装同样尺寸的套筒组，但自滑轮外侧起顺序为90mm+70mm，此时单侧两个滑轮轴向间距(此处指两滑轮质心在水平面内的轴向间距)即为20mm。吊具上架两侧的滑轮布置与轴向间距应对称。

在待试验的套筒组安装完毕后，即可进行吊具扭转角速度测试。驱动主动作为吊具在最高位静止状态，下降至固定低位(可设置为一层箱高)并停止；测试时间段可设置为自吊具下降开始，至下降停止后30秒，记录该段时间内的吊具水平扭转角速度变化数据。特别需要说明，由于司机每次手动操作存在一定的误差，驱动主动作首选自动输入的方式，即针对所述吊具下降动作，在主控plc内编译一段固定指令，每次试验时执行即可。测试所得的批量吊具扭转角速度数据，可利用采集仪数据处理功能或其他数据处理软件求得平均值。而对于每次试验测得扭转角速度平均值，均应重复若干次下降过程，求得目标值平均值以减小试验误差。

在一个套筒组试验完毕后，更换套筒组重复试验，最终对应所述80mm+80mm、60mm+100mm、65mm+95mm、70mm+90mm、75mm+85mm套筒组共可得到5组吊具扭转角速度数据。整体实验完毕后，对应最小平均扭转角速度的套筒组最为合适，可得到最佳滑轮轴向位置。考虑到所述各套筒组之间制造尺寸间隔5mm，如果计划继续试验得到更优滑轮位置，可结合现试验得到的套筒组尺寸，再行加工若干近似尺寸套筒组进行试验。例如如果前述试验65mm+95mm套筒对应最小扭转角速度，对应每个滑轮可制作62mm+98mm、63mm+97mm、64mm+96mm、66mm+94mm、67mm+93mm、68mm+92mm套筒组共计6对，重复之前试验步骤，以得到更优的环形套筒组及滑轮沿主轴方向偏移量。

在此需要指出，所述虚拟样机分析计算以及试验测试获得具体滑轮偏移量的方法，仅为示例说明及证明工作的可实施性，本发明并不包含最优滑轮轴向调整值的获得方法，该值可结合具体场桥设备的起升机构与吊具结构，通过类似的各种计算或试验方法得出，从而用于对吊具的实际扭转抑制改造工作。

图9和图10展示了本发明的吊具上架滑轮支撑结构，即图3中的吊具上架滑轮支撑结构31的主视图和左视图。吊具上架滑轮支撑结构包括支撑结构主体91、扁钢支架92、扁钢支架93、槽钢支架94以及紧固件组101。特别需要指出，扁钢支架92与93、槽钢支架94的结构，以及其与支撑结构主体91固定连接后，配合吊具扭转抑制装置其他部件用于吊具扭转抑制的使用方法，为本发明的保护范围；支撑结构主体91的具体结构及其他使用方法，为行业成熟技术，不在本发明保护范围内。

所述支撑结构主体91焊接于吊具上架主结构上，并加工有轴孔以及焊接有加强板，用于装配滑轮轴系部件。支撑结构主体91两侧共配有扁钢支架92、93各4个、槽钢支架93共8个(如图9所示)。扁钢支架92、93由于尺寸较小，可直接焊接于支撑结构主体91上，且加工有螺纹孔，以方便安装图3中的防出绳护栏33并固定调整紧固组件41。每根槽钢结构94，在上部焊接有加厚块941，并加工有1个贯穿槽钢的螺纹孔942，用于安装防出绳护栏以及调整紧固组件；在94下部加工有两个通孔943，由于槽钢结构94较长，为防止焊接变形，可通过通孔943，采用紧固组件101(螺栓、螺母及垫片组合)将槽钢结构94把合连接于支撑结构主体上。

图11和图12展示了本发明的可调式防出绳护栏，包括主体结构111，以及扁钢支架定位板112、113，槽钢结构定位板114。主体结构111采用钢管材料，加工成型至半圆弧形。每个防出绳护栏包括扁钢支架定位板112、113各一块，槽钢结构定位板114两块，均焊接于主体结构111上，并且均加工有通孔，通过调整紧固组件与吊具上架滑轮支撑结构相连接，并可根据上架滑轮位置，便捷的调整轴向位置。图9中每个吊具上架滑轮支撑结构，共须安装4个可调式防出绳护栏(每个滑轮对应两个)。

当采用本发明所述吊具扭转抑制装置进行改造时，将可调式防出绳护栏替换原防出绳结构，安装于吊具上架滑轮支撑结构上的滑轮两侧。结合图9至图12，具体安装关系如下：图9中扁钢支架92对应图11中扁钢支架定位板112，图9中扁钢支架93对应图11中扁钢支架定位板113，各扁钢支架的螺纹孔与扁钢支架定位板的通孔相对应；图9中槽钢支架94对应图11中槽钢支架定位板114，图9槽钢支架94的螺纹孔942与图11两个槽钢支架定位板114的两个通孔相对应。此后，采用图4中调整紧固组件41的长螺栓，结合防松垫片通过滑轮支撑结构各支架的螺纹孔把合固定(螺帽端在吊具外侧)；再在长螺栓上安装一套螺母及垫片后，穿过防出绳护栏的各定位板；最后再在防出绳护栏定位板另一侧安装螺母及垫片，通过定位护板两侧的螺母与螺栓把合关系，实现将定位护板在长螺栓上的固定，并间接与滑轮支撑结构相固定。在上架滑轮的轴向位置调整之后，视上架滑轮的具体位置，即可对应性的调整两个螺母在长螺栓上的位置，实现对防出绳护栏的定位，在避免护栏与上架滑轮、钢丝绳干涉的同时，结合调整紧固组件的每对长螺栓，共同起到护绳功能。上述装配工作完毕后，应在定位护板两侧的螺母及螺栓配合处涂螺纹密封胶，保证螺母的防松锁紧与定位性能。

图13以俯视图的方式，展示了采用本发明的吊具扭转抑制方法，配合扭转抑制装置对上架滑轮进行轴向位置调整前后的对比，其中(a)、(b)视图分别为调整之前与调整之后的俯视图。(b)视图示例性的展示了改造之后，吊具一侧两个上架滑轮在轴向上的定位差异，以及对应的防出绳护栏调整后位置。采用本发明的方法及相应装置，对于具体的场桥与吊具结构，在分析确定吊具滑轮轴向合理调整值之后，选择对应长度的环形套筒，完成滑轮轴系的装配，再对应调整可调式的防出绳护栏，即可在吊具下降或起升过程中，减小所受到的水平面内往复变化力矩，实现对吊具扭转现象的有效抑制。