摘 要：隨著轉(zhuǎn)爐出鋼量的增加，鋼水包的不斷擴(kuò)容，起重機(jī)起吊能力不足已經(jīng)對安全生產(chǎn)造成一定的隱患。通過安全性能的改造，提高起重機(jī)起吊重量，增加了液壓夾鉗盤式制動器，確保起重機(jī)滿足安全生產(chǎn)需求。

關(guān)鍵詞：減速機(jī)；主梁；液壓夾鉗盤式制動器

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2013）14-0191-01

1 前言

我廠有起重機(jī)30多臺，其中兩臺80/20t起重機(jī)位于接受跨區(qū)域，跨距22米，起升高度20.5米，主要負(fù)責(zé)吊運鋼水包上連鑄回轉(zhuǎn)臺，由于轉(zhuǎn)爐出鋼量的增加，鋼水包的擴(kuò)容，現(xiàn)在實際載荷高達(dá)甚至超過85t，其額定起重能力不足已經(jīng)對安全生產(chǎn)造成了較大的威脅。

2 存在問題

（1）主鉤額定載荷為80t，現(xiàn)鋼水包達(dá)到85t以上，原有主梁已經(jīng)不能滿足吊重需求。

（2）在吊運鋼水包過程中，主鉤裝置曾出現(xiàn)過傳動軸齒式聯(lián)軸器內(nèi)齒打磨掉，導(dǎo)致主鉤出現(xiàn)下滑現(xiàn)象。

（3）主鉤減速機(jī)型號為QJS710-50，原減速機(jī)齒面為軟齒面，載荷超過80t后，運行時聲音較大，齒輪出現(xiàn)異常磨損、點蝕現(xiàn)象，壽命大大縮短。

（4）小車行走減速機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)聲音異響，機(jī)殼容易裂開。

（5）大車運行機(jī)構(gòu)減速機(jī)底座螺栓易松動。

（6）主鉤動滑輪組原為半包型，主鉤鋼絲繩出現(xiàn)脫槽的現(xiàn)象。

由此可知，由于起重機(jī)原有額定起重能力的限制，已經(jīng)無法滿足轉(zhuǎn)爐出鋼量增加的生產(chǎn)需求，經(jīng)常出現(xiàn)停車檢修，為了適應(yīng)快速生產(chǎn)的節(jié)奏，保證安全生產(chǎn)，因此起重機(jī)必須進(jìn)行安全性能的改造。

3 安全校核

3.1 主鉤卷筒電動機(jī)的校核

現(xiàn)有主鉤卷筒電動機(jī)的型號為YZR355L2-10，功率132kW，工作級別S3-40%。當(dāng)負(fù)載質(zhì)量為85t，起升速度6.4m/min，所需電動機(jī)功率Pe計算如下：

電動機(jī)靜功率

Pj=mgv÷η=111.07kW

式中：m—負(fù)載質(zhì)量（單位：kg）；

g—重力減速度9.8N/kg；

v—起升速度（單位m/s）；

η—起升機(jī)構(gòu)總效率，取η=0.8。

根據(jù)電機(jī)靜功率Pj，電持續(xù)率JC值為40%，額定功率Pe應(yīng)滿足Pe≥KdPj，

其中Kd為系數(shù)，機(jī)構(gòu)級別為M7時取Kd=0.95，則有

Pe≥KdPj=111.07×0.95=106kW

電機(jī)功率132kW≥106kW，因此現(xiàn)有的電機(jī)能夠滿足負(fù)載重量提升后的需求。

3.2 主鉤減速機(jī)校核

現(xiàn)有主鉤減速機(jī)型號：QJS710-50，公稱中心距為710mm，n=570r/min，i=50，依據(jù)文獻(xiàn)[1]，減速機(jī)許用輸入功率為138kW≥132kW，所以現(xiàn)有的減速機(jī)能夠滿足負(fù)載重量提升后的需求。

4 改造方案

（1）主梁加固。

①主梁內(nèi)部大筋板框架用16mm厚Q345B鋼板進(jìn)行焊接加固，保證主梁的強(qiáng)度。

②在主腹板的中間位置向兩端用20#槽鋼焊接直到端梁位置為止，提高主腹板的局部穩(wěn)定性。

③所有對接焊縫的坡口形式應(yīng)符合GB985（986）標(biāo)準(zhǔn)要求，其中手工焊用E5016，埋弧焊用H10Mn2和焊劑HJ431。

④主梁的對接焊縫質(zhì)量要求為：射線檢測按照GB/T3323-2005《金屬熔化焊焊接接頭射線照相》要求，透照技術(shù)不低于A級，合格級別為Ⅱ級；超聲波檢測按照J(rèn)B/T10559-2006《起重機(jī)械無損檢測鋼焊縫超聲檢測》的要求，按照Ⅰ級焊縫合格要求控制。

⑤橋架加固后，主梁應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)的拱度0.9S/1000～1.4S/1000即20～31mm（S為起重機(jī)跨距）和不小于S/2000水平旁彎度即11mm。

⑥主梁加固完成后，主梁各項數(shù)據(jù)都至少提高10%，使起重機(jī)的實際載荷能力至少達(dá)到85t以上。

（2）減速機(jī)輸入端齒式聯(lián)軸器改成制動輪聯(lián)軸器，并配套增加一個電力液壓塊式制動器，增強(qiáng)主鉤裝置的制動性能。

（3）卷筒上加裝SB250液壓夾鉗盤式制動器，其安裝簡圖如下：

①首先需在主鉤卷筒組尾部軸承座端加焊Q345C材質(zhì)的貼板，然后將制動盤用鉸制孔螺栓固定在貼板上，其中間可均布4個M10×40螺栓來調(diào)整制動盤與卷筒軸的垂直度。

②安裝制動器應(yīng)夾持在制動盤上正確位置（即制動器與支座及底座均處于正中位置并通過螺栓連接在一起后再與小車底板焊牢。

③支座安裝螺栓的擰緊力矩為2900N·M，制動器安裝螺栓的擰緊力矩為3500N·M。

④液壓夾鉗盤式制動器其工作原理是當(dāng)液壓站在控制系統(tǒng)指令下向制動器油缸供給壓力油，推動活塞向外側(cè)運動并進(jìn)一步壓縮彈簧，制動瓦在活塞桿的牽引下脫離制動盤，制動力矩消除；當(dāng)液壓站在系統(tǒng)指令下接通回油通道，壓力油在碟簧力作用下回流液壓站油箱，活塞和活塞桿向制動盤側(cè)運動，碟簧力通過制動瓦傳遞到制動盤上，產(chǎn)生規(guī)定的制動力矩。SB250制動器的主要部件如圖2。

電機(jī)和電磁換向閥同時得電，系統(tǒng)向油缸供油，油缸動作到位后，壓力繼續(xù)上升，至壓力繼電器設(shè)定高壓力后發(fā)訊使電機(jī)斷電，電磁鐵不失電，此時油缸保持進(jìn)油保壓狀態(tài)；如系統(tǒng)有泄漏使壓力降低至壓力繼電器設(shè)定低壓力時，開關(guān)接通電機(jī)，使得系統(tǒng)維持在設(shè)定壓力范圍內(nèi)變化，油缸都處于進(jìn)油保壓狀態(tài)，制動器始終打開。

當(dāng)電機(jī)和電磁閥同時失電時，系統(tǒng)迅速卸荷，油缸靠彈簧的作用復(fù)位，制動器進(jìn)行制動。

基于這個原理可在駕駛室聯(lián)動臺上增加急停按鈕，可確保卷筒組隨時進(jìn)行突發(fā)性制動，使吊運熱態(tài)液體的起重機(jī)安全性能得到進(jìn)一步的提高。

（4）所有電力液壓塊式制動器全部改成YWZ5系列。

（5）主鉤減速機(jī)QJS710-50內(nèi)臟全部改成硬齒面，解決了點蝕、磨損等現(xiàn)象，有效的提高了減速機(jī)的壽命。

（6）小車運行機(jī)構(gòu)減速機(jī)機(jī)殼原鑄鋼件改為焊接件，強(qiáng)度高，使機(jī)殼不容易被震裂。

（7）大車運行機(jī)構(gòu)減速機(jī)底座鋼板加厚，連接螺栓由M20改為M24，底座加裝壓塊，解決螺栓松動引起底座拉裂問題。

（8）主鉤動滑輪組半包型改為全包型，滑輪片改為軋制，防止鋼絲繩脫槽。

（9）主、副鉤裝置傳動長軸和小車運行機(jī)構(gòu)傳動軸全部改成SWF系列十字軸式萬向軸聯(lián)軸器連接，承載轉(zhuǎn)矩更大，磨損量小，傳動更加平穩(wěn)。

（10）鋼絲繩潤滑脂由普通鋰基脂改為耐高溫專用脂，延長鋼絲繩使用壽命。

（11）原主鉤卷筒鋼絲繩型號為6W（19）-32.5-155I，現(xiàn)改為32.5NAT6×19W+IWR-1870（鋼芯），公稱抗拉強(qiáng)度由1550MPa提高到1870MPa，公稱抗拉強(qiáng)度等級提高，以滿足起重量增加的需求。

5 改造效果

（1）改造后，起重機(jī)起重量由80t提升為85t，從根本上解決超載的安全隱患。

（2）通過改造后，起重機(jī)的各部分設(shè)備得到了優(yōu)化，降低了故障的發(fā)生率，減少停車檢修時間，節(jié)約了檢修成本。

（3）起重機(jī)安全性能得到進(jìn)一步提升，為快節(jié)奏的安全生產(chǎn)提供更好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]成大先.機(jī)械設(shè)計手冊[M].第四版，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[2]起重機(jī)設(shè)計手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.

[3]通用橋式起重機(jī) GB/T14405-2011[S].