李理，王賡，董園

（鞍鋼股份有限公司煉鋼總廠，遼寧 鞍山 114021）

鞍鋼股份有限公司煉鋼總廠三分廠5#線轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)于2015年1月正式投產(chǎn)，建有兩座200 t轉(zhuǎn)爐。爐前鐵水接收跨安裝1臺50 t+50 t起重機(jī)，1臺80 t起重機(jī)，1臺廢鋼15 t起重機(jī)，用于廢鋼槽吊運及廢鋼準(zhǔn)備作業(yè)。煉鋼冶煉生產(chǎn)過程中，主要通過汽車將廢鋼槽運到爐前跨生產(chǎn)現(xiàn)場，利用80 t吊車將廢鋼槽卸車，利用爐前雙50 t吊車吊運廢鋼槽到轉(zhuǎn)爐前，向兩座轉(zhuǎn)爐加入廢鋼作業(yè)。加廢鋼作業(yè)時，廢鋼槽口方向正對轉(zhuǎn)爐口，對位必須保證方向一致，從而完成轉(zhuǎn)爐加入廢鋼作業(yè)。

由于受5#線廠房各跨橫向空間狹小，廠房內(nèi)空間低等原因限制，運輸廢鋼槽時，汽車進(jìn)入廠房內(nèi)只能沿著廠房東側(cè)通道進(jìn)入現(xiàn)場，造成廢鋼槽槽口方向與轉(zhuǎn)爐口方向垂直成90°，無法直接完成加廢鋼作業(yè)，而且吊卸廢鋼槽時，必須將廢鋼槽旋轉(zhuǎn)90°。為此，設(shè)計了吊運廢鋼槽的專用旋轉(zhuǎn)吊具。

1　旋轉(zhuǎn)吊具的工作原理

為了實現(xiàn)在現(xiàn)場將廢鋼槽旋轉(zhuǎn)90°，確保將廢鋼正常加入到轉(zhuǎn)爐中，根據(jù)實際情況，研究設(shè)計了一套具有4個吊點強(qiáng)制平衡的廢鋼槽專用旋轉(zhuǎn)吊具，安裝在鋼水接受跨的80 t起重機(jī)上，使該起重機(jī)在將廢鋼槽吊起后，利用旋轉(zhuǎn)吊具，可以使廢鋼槽進(jìn)行最大360°旋轉(zhuǎn)。具體工作原理如下:

通過4套鋼繩將旋轉(zhuǎn)吊具與爐前80 t起重機(jī)主小車連接起來，旋轉(zhuǎn)時通過主小車上的導(dǎo)向輪引導(dǎo)鋼繩。在吊卸廢鋼槽作業(yè)時，操作吊車起升機(jī)構(gòu)完成廢鋼槽升降，通過“旋轉(zhuǎn)啟動按鈕”控制旋轉(zhuǎn)吊具上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)正向或反向運行，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動下使旋轉(zhuǎn)吊具旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)廢鋼槽水平方向360°范圍內(nèi)任意角度擺放。圖1為旋轉(zhuǎn)80 t橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖，圖2為旋轉(zhuǎn)80 t橋式起重機(jī)主小車機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖。

2　旋轉(zhuǎn)吊具設(shè)計方案

該旋轉(zhuǎn)吊具利用原有吊車主小車上的起升機(jī)構(gòu)，包括卷筒、下滑輪、導(dǎo)向輪、定滑輪及平衡臂，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)廢鋼槽旋轉(zhuǎn)。

2.1　旋轉(zhuǎn)吊具組成

旋轉(zhuǎn)吊具由電機(jī)機(jī)座、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)、鋼繩、滑輪、上橫梁、下橫梁、吊掛及板鉤組成，吊運廢鋼槽旋轉(zhuǎn)吊具見圖3。

圖1　旋轉(zhuǎn)80 t橋式起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖

圖2　旋轉(zhuǎn)80 t橋式起重機(jī)主小車機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖

圖3　吊運廢鋼槽旋轉(zhuǎn)吊具

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括 “三合一”減速器（包括電機(jī)、減速器和制動器）、小開齒、大開齒、旋轉(zhuǎn)軸和吊叉。上橫梁俯視圖如圖4。

圖4　上橫梁俯視圖

圖4中，上橫梁為十字梁，在十字梁的4個伸出端分別固定有2個滑輪，滑輪上繞有鋼繩，鋼繩的另一端依次繞過主小車上的平衡臂、定滑輪、導(dǎo)向輪、下滑輪后固定在卷筒上，上橫梁的上表面中間固定有槽型機(jī)座，機(jī)座中心位置上設(shè)有與下橫梁對應(yīng)的軸孔，軸孔內(nèi)活動連接一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上端裝有大開齒，大開齒兩側(cè)分別嚙合一個小開齒，小開齒分別與“三合一”減速器連接，大開齒和小開齒均鑲嵌在槽型機(jī)座內(nèi)；旋轉(zhuǎn)軸下端通過柱銷連接一叉形吊叉，吊叉下端通過銷軸和定位銷連接在下橫梁中心位置上。

下橫梁俯視圖見圖5，下橫梁整體呈“H”形，在下橫梁的兩端分別垂直連接一根吊臂，吊臂兩端各固定一個“U”形吊掛，吊掛下面通過銷柱連接有板鉤。

圖5　下橫梁俯視圖

2.2　旋轉(zhuǎn)吊具驅(qū)動機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)吊具由2臺“三合一”減速器（包括電機(jī)、減速器和制動器）驅(qū)動。同時，在兩個“三合一”減速器側(cè)面的上橫梁上設(shè)有電纜筐，用于存放一根電機(jī)電源電纜。

正常工作時，“旋轉(zhuǎn)啟動按鈕”打開旋轉(zhuǎn)吊具上4臺“三合一”減速器上的制動器，同時4臺“三合一”減速器上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)通電并同方向啟動，兩臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)吊具按照現(xiàn)場需要角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為避免當(dāng)某一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)生故障或該電機(jī)動力電源的電氣線路發(fā)生故障時，此電機(jī)自身的制動器抱死，而另一臺電機(jī)仍繼續(xù)工作，易造成掰齒輪或掰機(jī)座的設(shè)備事故發(fā)生。確保旋轉(zhuǎn)吊具能夠可靠運行。將2臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)并聯(lián)使用，即用任意1臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)的正向旋轉(zhuǎn)接觸器或反向旋轉(zhuǎn)接觸器，都能同時控制2臺電機(jī)的旋轉(zhuǎn)以及2臺制動器打開。這樣，即使只有1臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電氣控制系統(tǒng)正常工作時，也能夠?qū)崿F(xiàn)兩臺電機(jī)的制動器始終保持正常打開狀態(tài)，僅用一臺旋轉(zhuǎn)電機(jī)也可以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)吊具正常工作，確保生產(chǎn)順行。

3　旋轉(zhuǎn)吊具組裝

（1）先分別將每根鋼繩一端固定在卷筒上，另一端依次穿入下滑輪、導(dǎo)向輪、定滑輪和平衡臂后纏繞在滑輪上，完成鋼繩與吊具的連接，并嚴(yán)格控制4根鋼繩長度一致，確保上橫梁保持水平。

（2）將旋轉(zhuǎn)軸插入下橫梁中部孔內(nèi)，把銷軸和定位銷依次穿入下橫梁及旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，保證下橫梁與上橫梁的相對距離始終不變。

（3）利用下橫梁的U形吊掛將4個板鉤與下橫梁連接在一起，要求4個板鉤的方向一致。

（4）將驅(qū)動電源線從主小車上按順時針方向盤入上橫梁上面的電纜筐內(nèi)，電纜隨著吊具的上下運行，自動完成回收與釋放。

4　旋轉(zhuǎn)吊具使用方法

（1）將鐵水接受跨80 t起重機(jī)開到運輸廢鋼槽的汽車正上方，開動起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)吊具落下與廢鋼槽對位，此時廢鋼槽槽口處于南北方向，與爐口方向相差90°。利用該旋轉(zhuǎn)吊具的四爪吊鉤將廢鋼槽從汽車吊起一定高度后，開動起重機(jī)大車走行機(jī)構(gòu)將廢鋼槽吊運到指定位置。

（2）選擇司機(jī)室內(nèi)控制臺上“旋轉(zhuǎn)啟動按鈕”順時針或逆時針方向，控制旋轉(zhuǎn)吊具以恒定速度水平逆時針或順時針方向旋轉(zhuǎn)90°，使廢鋼槽槽口旋轉(zhuǎn)至正對爐口方向。開動起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)將廢鋼槽平穩(wěn)放置地面。

（3）開動起重機(jī)將向轉(zhuǎn)爐加完廢鋼的空廢鋼槽吊起一定高度后，以同樣方法操作旋轉(zhuǎn)吊具，使空廢鋼槽旋轉(zhuǎn)90°，保持槽口方向與運輸廢鋼槽的汽車駕駛方向同向，將其放置到待運汽車后運走。

5　結(jié)語

廢鋼槽旋轉(zhuǎn)吊具投入生產(chǎn)使用后，有效地解決了因作業(yè)空間限制導(dǎo)致的廢鋼槽定位困難問題，實現(xiàn)廢鋼槽水平方向任意角度正、反向旋轉(zhuǎn)，保障了生產(chǎn)的低成本高效運行。

此旋轉(zhuǎn)吊具造價低廉，安裝檢修方便，設(shè)計有4個吊點，可充分保證廢鋼槽吊具的平衡，安全可靠，特別適用于狹小的廠房使用。