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裝船機俯仰鋼絲繩更換新技術(shù)

文檔作者：趙利軍文檔來源：神華黃驊港務公司裝船一部		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月08日
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裝船機俯仰鋼絲繩更換新技術(shù)
趙利軍
神華黃驊港務公司裝船一部 滄州061 1l3
摘要：通過對裝船機設(shè)備狀況的研究分析，提出了一種更換鋼絲繩的新技術(shù)，使更換過程更安全、更可
控，縮短了更換時間，節(jié)約了項目費用，經(jīng)濟效益顯著。
關(guān)鍵詞：裝船機；鋼絲繩；磨損；斷絲
中圖分類號：U653．928． 1 文獻標識碼：B 文章編號：1001—0785 (2011)0l一0050—03
Abstract：Through the analysis of the equipment status of the ship loader，the papers proposes a new technology for
the wire rope replacement，making the replacement process safer and more controllable，thus outputs remarkable economic
benefit by shortening the replacement time and saving cost．
Keywords：ship loader；wire rope；abrasion；broken wire
神華黃驊港務公司煤1期自2001年11月投入
試運營后，始終保持了較高的生產(chǎn)效率，吞吐量
連續(xù)遞增，截止到2010年6月累計裝船量已超過
3億t，有效地支持了國家經(jīng)濟的發(fā)展。裝船機是
港口生產(chǎn)的最后1個環(huán)節(jié)，臂架俯仰系統(tǒng)是裝船
機5大系統(tǒng)之一，也是生產(chǎn)動作實現(xiàn)的主要承載
機構(gòu)，動作頻繁、受力大并且承受一定的沖擊載
荷，使用中鋼絲繩逐漸出現(xiàn)疲勞、磨損、斷絲等
現(xiàn)象并達到報廢標準。更換鋼絲繩是港口設(shè)備維
修的高風險項目之一，在實踐基礎(chǔ)上，經(jīng)分析采
用了一種新的更換技術(shù)，使更換過程更安全、更
可控，并且大大縮短了項目時間，節(jié)約了項目費
用，為公司創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。
1 項目改造原因及鋼絲繩的傳統(tǒng)更換方式
黃驊港務公司煤1期裝船機額定能力6 000 t／h，
最大裝船能力6 700 t／h。其俯仰系統(tǒng)由驅(qū)動裝置
和鋼絲繩組成。驅(qū)動裝置由電機、減速器、制動
器和卷筒組成。為了確保安全，設(shè)置2套制動器。
在俯仰范圍內(nèi)，懸臂可安全地停在任何位置，并
可隨時啟動，動作平穩(wěn)。其俯仰位置可在司機室
內(nèi)顯示，俯仰范圍內(nèi)的最高和最低位置設(shè)有限位
開關(guān)。
鋼絲繩為雙繩配置，確保在1根斷裂時，另1
根可以承受全部載荷。設(shè)置鋼絲繩平衡裝置來調(diào)
節(jié)2根鋼絲繩的誤差。單根鋼絲繩長450 Ill，單根
一50 一
質(zhì)量2．8 t，直徑40 mill，結(jié)構(gòu)為6×31SW +Fc，
強度l 770 MPa，左側(cè)鋼絲繩采用左交互捻，右側(cè)
鋼絲繩用右交互捻。由于工況惡劣，鋼絲繩一般5
年左右達到報廢標準。
我部曾在2004年對3臺裝船機的鋼絲繩進行
更換，采用了傳統(tǒng)工藝，具體方法是：
1)司機將臂架放在水平位置，操作方式打到
停止位置，懸掛臂架維修鋼絲繩，見圖1、圖2；
1．頂部滑輪組2．臂架滑輪組
3．平衡梁4．鋼絲繩卷簡
圖1 鋼絲繩布置簡圖
2)沿放臂架方向轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷筒，松開舊鋼
絲繩；
3)移開平衡梁處舊鋼絲繩接頭；
4)連接新舊鋼絲繩；
5)沿拉起臂架方向轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷筒，收起舊
鋼絲繩；
《起重運輸機械》 2011(1)
1．待換的俯仰鋼絲繩2．維修鋼絲繩
3．鋼絲繩卷筒4．平衡梁
圖2 傳統(tǒng)更換工藝圖
6)將全部舊鋼絲繩都纏到卷筒上；
7)從接頭處把新、舊鋼絲繩斷開；
8)沿放臂架方向轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷筒，松開舊鋼
絲繩并纏在鋼絲繩鼓上；
9)把新鋼絲繩固定在平衡梁上；
10)把鋼絲繩的另一端固定在鋼絲繩卷筒上，
卷緊新鋼絲繩并松開維修鋼絲繩，試車。
以上方案為日本三菱重工設(shè)計提供，其維修
鋼絲繩直徑為64 mm，質(zhì)量高達1 200 kg，懸掛在
高33 m的裝船機A型頂上面，每次拆卸安裝都非
常費時、費力，基本靠人力牽引到水平臂架前端
的軸銷處。此項工序人員安全風險極大，且以前
的維修鋼絲繩在使用過后擠出繩芯，如再次按原
方案維修，就要重新更換新的維修鋼絲繩，既浪
費時間，又增加成本。
2 改進后的裝船機鋼絲繩更換方案
對裝船機的俯仰機構(gòu)進行了計算，如圖3所
示將裝船機臂架收起，經(jīng)查圖紙計算，臂架總質(zhì)
量約238 t。3臺裝船機拉起臂架時的角度分別為
87．5。、80。、72。。
《起重運輸機械》
圖3 新工藝更換圖
經(jīng)工程簡化對大臂鉸點取矩可計算出3臺裝
船機俯仰鋼絲繩所受的水平力分別為
F，=(G×etg87．5。)／2：4．76×10 N
F2=f G x ctg80。)／2=2．02×10 N
F3=(G×ctg72。)／2=3．52×10 N
改進后的鋼絲繩更換方案：
1)臂架升起，掛上鎖鉤，通過計算在鎖鉤上
掛上2根20 mm鋼絲繩即可，實際更換中用了
6根；
2)拆開平衡梁處舊鋼絲繩接頭，沿放下臂架
方向轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷筒，使平衡梁處舊鋼絲繩接頭
放至碼頭地面，連接新舊鋼絲繩；
3)沿拉起臂架方向轉(zhuǎn)動卷筒，使新舊鋼絲繩
到俯仰機房內(nèi)；
4)如果纏在卷筒外側(cè)的鋼絲繩過長，使卷簡
直徑過大，碰到周圍鋼結(jié)構(gòu)，影響正常卷動，應
先斷開俯仰機房里面外側(cè)的舊鋼絲繩，并用導鏈
固定；
5)松開固定在卷筒內(nèi)側(cè)的固定塊，沿拉起臂
架方向轉(zhuǎn)動鋼絲繩卷筒，使卷筒上的舊鋼絲繩從
俯仰機房放到地面，直到卷筒上的舊鋼絲繩放
完；
6)將原先用導鏈固定的舊鋼絲繩固定在卷筒
上，沿拉起臂架方向轉(zhuǎn)動卷筒，直至新鋼絲繩進
入俯仰機房內(nèi)；
7)將卷筒上的舊鋼絲繩放完，將新鋼絲繩固
定在卷筒內(nèi)側(cè)的固定塊上；
8)沿拉起臂架方向轉(zhuǎn)動卷筒，直至新鋼絲繩
纏滿卷筒；
9)把新鋼絲繩固定在平衡梁上，試車。
3 新方案效益分析
用傳統(tǒng)方式更換鋼絲繩，維修時間至少2 d，
而且還要有備用的維修鋼絲繩，此項費用為5萬
元。改進后的維修時間只需要1 d，還能節(jié)省5萬
元備件支出費用。效益分析：
1)每次節(jié)省約5萬元的維修成本。
2)節(jié)省1 d維修時間所創(chuàng)效益
30 000×18×3=162萬元
2項合計創(chuàng)造效益162+5=167萬元。
一51 —
快速修復主梁下?lián)闲鹿に?
楊樹芬
武鋼中亞科技發(fā)展公司 武漢430080
摘要：通過對橋式起重機主梁下?lián)闲迯投喾N工藝方法的分析，結(jié)合現(xiàn)場實際工況及工期要求，提出了1+
2快速修復主梁1一藝，即在預應力張托器修復主梁T藝技術(shù)的摹~i,ql上，增加張擰器過渡板和專用吊裝工作平臺。
此丁藝使修復主梁T期時間僅需22 h。解決了傳統(tǒng)張托：【藝巾岡張托力的作用，而使主梁下翼緣板在與張拉器
連接處產(chǎn)生集中應力及變形的情況，其強度、剛度和腹板的穩(wěn)定性均得以提高。
關(guān)鍵詞：橋式起重機；預應力張拉器；主梁；下?lián)?；修復；張拉?
中圖分類號：TH213．5 文獻標識碼：A 文章編號：1001—0785 (2011)01—0052—03
Abstract： Through the analysis on muhiple techniques for down deformation repair of main girder of bridge crane，in
combination with the site actual working condition and specified project duration，the paper proposes 1+2 rapid repair
technique for main girder，i．e．，on the basis of the main girder repair technique with pre—stress tensioner，adds tensioner
connecting plate and dedicated lifting working platform．The technique shortens the repair duration of the main girder，only
22 h are needed，solves the state that due to the effect of the tensioning force during the traditional tensioning，concentrated
stress and deformation is generated at the place where the lower flange plate of the main girder connects the tensioner，and
improves the strength and rigidity of the main girder as well as the stability of the web plate．
Keywords： bridge crane；pre—stress tensioner；main girder；down deformation；repair；tensioning force
某鋼廠廢鋼車間20／10 t電磁吸盤橋式起重機
是鋼廠原料跨生產(chǎn)線重要生產(chǎn)設(shè)備。由于工作環(huán)
境差、工作頻率高，使得主梁下?lián)?，造成小車?
坡、溜車、啃軌嚴重。由于鋼廠連續(xù)生產(chǎn)的特殊
性，下?lián)咸幚淼氖┕け仨氃谠聶z期間的24 h內(nèi)
完成。
該起重機主要技術(shù)參數(shù)為：起重量Q=20 t，
小車自重G=19．364 t，大車跨度LK=31 500 mm，
主梁腹長L =26 730 iqlm，重級工作制，導電側(cè)主
梁下?lián)现礥D：9 nqm，傳動側(cè)主梁下?lián)现?=
1 1．5 nqnl。
采用預應力法修復主梁下?lián)?，?／2 000恢
復上拱值廠=16 mill。
1 常見主梁下?lián)咸幚砉に嚪治?
1)火焰校正+主梁加固法的不足 工藝繁
瑣，火焰烘烤區(qū)域的主梁金相組織變化大，工期
長，需要設(shè)立主梁頂桿、需加輔梁、成本高。
2)主梁焊接反變形法的不足焊接應力控制
難度大，工期長，需要設(shè)立主梁頂桿。
3)預應力鋼筋張拉法的不足 在起重機工作
巾，預應力鋼筋的受力無法保持一致；預應力支
架的焊接對主梁下翼緣板傷害較大，且絕大部分
焊縫為仰焊；工期較長。
4)預應力張拉器修復法的不足 張拉器是直
接焊接在主梁下翼緣板上的，接觸面積小、受力
較集中且絕大部分焊縫為仰焊；張拉器及滑輪支
座的立肋板在傳遞張拉力時，將與下翼緣板接觸
面產(chǎn)生力矩，導致B處受拉、A處受壓(見圖1)，
在長年的使用過程中將嚴重影響其強度，易產(chǎn)生
變形；施工期長，最短施工期需2 d。
參考文獻
[1]機械1一程師手冊編輯委員會．機械工程師手冊[M]．
第2版．北京：機械T業(yè) 版社，2000．
[2]楊浩，許寧，汪大春．裝船機臂架俯仰緩沖器的選型
和使用[J]．起重運輸機械，2006(11)：73，72．
一52 一
作 者：
地 址：
郵 編：
收稿日期：
趙利軍
河北省滄州市黃驊港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)神華黃驊港務
公司裝船一部
06l113
2010—06—18
《起重運輸機械》 2011(1)

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