燒結(jié)機(jī)臺(tái)車檢修起重機(jī)的研究

侯永強(qiáng)，謝軍強(qiáng)，王金剛，黃進(jìn)前

（河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司設(shè)計(jì)部，河南新鄉(xiāng) 453400）

0 引言

帶式燒結(jié)機(jī)是鐵礦燒結(jié)工藝中的主要設(shè)備，由許多臺(tái)車組成的一個(gè)封閉式電弧爐燒結(jié)帶。臺(tái)車是燒結(jié)機(jī)的重要組成部分，單體燒結(jié)機(jī)擁有很多臺(tái)車，燒結(jié)生產(chǎn)線建設(shè)中，臺(tái)車吊裝占用大量時(shí)間，燒結(jié)過程中還需要定期檢修維護(hù)。傳統(tǒng)的臺(tái)車吊裝方法采用吊鉤式起重機(jī)，輔助吊帶或吊梁吊具進(jìn)行起吊，影響起吊上極限，操作繁瑣，起吊過程車架不平衡，容易搖擺傾覆。為此，研究一種便捷可靠的燒結(jié)機(jī)臺(tái)車吊運(yùn)起重機(jī)。

1 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

如圖1 所示，燒結(jié)機(jī)臺(tái)車的吊裝從車架兩側(cè)吊起，使用傳統(tǒng)單鉤式起重機(jī)起吊需要在吊鉤上設(shè)置吊帶，分別固定在車架兩側(cè)車輪組上，吊帶不易固定，燒結(jié)機(jī)車架較長，起吊過程容易搖擺。吊帶固定長度不均勻，容易偏載，車架容易歪斜，受力不平衡，存在安全隱患。因此，首先要研發(fā)一種兩側(cè)臺(tái)車車輪可同步提升，均勻承載的起升機(jī)構(gòu)。

圖1 燒結(jié)機(jī)臺(tái)車

起升機(jī)構(gòu)由電機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器、卷筒組、滑輪組、鋼絲繩以及其他安全保護(hù)裝置組成。電機(jī)提供動(dòng)力，通過減速機(jī)變速帶動(dòng)卷筒組卷繞鋼絲繩，再經(jīng)過定滑輪組導(dǎo)向繞入動(dòng)滑輪組，實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)提升。傳統(tǒng)單鉤式起重機(jī)定滑輪放置在一個(gè)點(diǎn)，雙聯(lián)卷筒上繞出的鋼絲繩也只進(jìn)入此一點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)吊具提升。本系統(tǒng)為避免單鉤作業(yè)的搖擺，定滑輪布置進(jìn)行創(chuàng)新，定滑輪根據(jù)燒結(jié)臺(tái)車車輪間距擺放在2 個(gè)點(diǎn)，動(dòng)滑輪也拆分成2 組，雙聯(lián)卷筒繞出的繩分別進(jìn)入2 點(diǎn)的動(dòng)滑輪，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)臺(tái)車2 點(diǎn)抬吊。為此，開發(fā)了一種自平衡的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)，如圖2 所示。

圖2 鋼絲繩纏繞系統(tǒng)

雙聯(lián)卷筒右向槽繩繞出后，在卷筒徑向上部進(jìn)入左一定滑輪、左動(dòng)滑輪，再進(jìn)入左二定滑輪，架高后，鋼絲繩通過卷筒頂部進(jìn)入右二定滑輪，再進(jìn)入右動(dòng)滑輪，再繞入右一定滑輪，繩出來后，從卷筒底部徑向進(jìn)入卷筒左向，實(shí)現(xiàn)起升機(jī)構(gòu)2 點(diǎn)布置，整個(gè)纏繞系統(tǒng)在一個(gè)卷筒上完成，并且只使用了一根繩。起升機(jī)構(gòu)具有自平衡能力，同時(shí)控制卷筒的槽底加工精度，保證左右旋繩槽偏差相對(duì)小，更能保證兩側(cè)繩的張緊力，受力均勻，建議卷筒槽底公差小于h9。需要注意的是，卷筒上升繞出后要進(jìn)入遠(yuǎn)端定滑輪，左側(cè)定滑輪繞出繩還要進(jìn)入右側(cè)定滑輪，需要控制卷筒、定滑輪上鋼絲繩的偏角，按GB/T 3811—2008 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，卷筒繩偏角＜3.5°，滑輪繩偏角＜5°。因此合理選擇卷筒直徑，合理擺放定滑輪位置需要認(rèn)真考慮。如果定滑輪上繩偏角較大，加寬滑輪繩槽、設(shè)置關(guān)節(jié)軸承支撐都是有利辦法。

2 車輪吊具的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)臺(tái)車車輪的吊裝采用吊帶捆綁或夾具夾取，操作不便，且存在安全隱患。根據(jù)臺(tái)車車輪結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)了一種專用、可靠、便捷的新型吊具（圖3）。

燒結(jié)臺(tái)車車輪采用單輪緣車輪，因此利用2 個(gè)車輪之間空檔，設(shè)計(jì)了一套卡裝式吊具。吊具采用中厚板整體下料，板上部通過銷軸與動(dòng)滑輪組連接，板兩側(cè)下料為車輪直徑尺寸，形狀為半環(huán)式。使用時(shí)，直接用人力將吊具推入燒結(jié)機(jī)臺(tái)車組，即可卡住臺(tái)車，快捷可靠，厚板在2 個(gè)車輪踏面之間承受的端面擠壓應(yīng)力完全滿足使用要求。為減輕吊具板重量，吊具設(shè)計(jì)為鏤空式。

為防止吊具板意外脫出，還設(shè)計(jì)了防脫卡板裝置，主要由卡板、銷軸、螺母組成。銷軸穿過吊具板，銷軸一端加工有螺紋，防脫卡板加工成半圓形。通過螺紋固定在銷軸上，卡在車輪軸承箱上，吊具板卡進(jìn)入臺(tái)車組之間并就位后，扳動(dòng)螺母頂住車輪輪緣，配合卡板卡死車輪，保證吊具就位后不滑動(dòng)脫落。臺(tái)車吊運(yùn)完畢后，防脫裝置不用拆離吊具，只需松動(dòng)，下次吊運(yùn)時(shí)仍可直接使用。

圖3 新型吊具

使用此吊具快捷安全，避免了使用吊帶、其他吊梁吊具等吊裝方法上極限較大的缺陷，有效利用了車間的檢修空間。

3 鋼結(jié)構(gòu)及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

燒結(jié)檢修起重機(jī)廠房凈空有限，因此要盡量壓縮起重機(jī)高度。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用了彎梁形式，起升機(jī)構(gòu)固定在“凹”梁位置，有效降低了起重機(jī)的整機(jī)高度。主梁與端梁的連接采用螺栓法蘭連接，確保在有限廠房空間里安裝方便。

起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)采用三合一減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)形式，提高傳動(dòng)效率，控制精度。后期設(shè)計(jì)中起升機(jī)構(gòu)也將采用電機(jī)減速機(jī)法蘭連接，取消浮動(dòng)軸和聯(lián)軸器，更能簡化結(jié)構(gòu)、優(yōu)化重量、提升效率。

4 結(jié)語

本燒結(jié)機(jī)臺(tái)車檢修起重機(jī)通過對(duì)起升機(jī)構(gòu)、吊具結(jié)構(gòu)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)等方面改進(jìn)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)臺(tái)車安裝檢修過程快捷、安全。本方案在實(shí)際用戶使用，取得良好效果，隨著鋼鐵冶金行業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，這種類型的燒結(jié)起重機(jī)能提高吊裝效率，市場(chǎng)推廣前景良好。