單有臣

（煙臺港集團蓬萊港有限公司，山東 煙臺 265609）

1 現(xiàn)狀調(diào)查

我港現(xiàn)有MQ10-25、 MQ10-30 、MQ10-33、 MQ16-30、MQ16-33、 MQ25-35等6個型號門機20余臺，其中門座式起重機鋼絲繩的更換是一項工作量大、有一定危險性的工作。以MQ16-30型門機為例,每根起升鋼絲繩長95m,要經(jīng)過30多米高的象鼻梁及各種支承、導(dǎo)向滑輪。原來普遍采用的方法是預(yù)先用1根合成纖維繩與舊鋼絲繩連接,將舊鋼絲繩放出，但繩頭部系扣打結(jié),存在截面積大、易脫落、易卡、危險性大等問題。為提高鋼絲繩的更換效率和可靠性，經(jīng)多次改進，形成一種通過鋼絲繩與螺母焊接更換鋼絲繩的方法，該相對簡單可靠的更換工藝，效果較好。但仍存在鋼絲繩污染、磨損、勞動強度大等問題。對此,我們經(jīng)過分析、試驗，對鋼絲繩傳統(tǒng)的更換方式進行了改進，并對新型鋼絲繩收放裝置進行了設(shè)計制作論證。

2 目標確定以及可行性分析

2．1 經(jīng)過研究，確立了新型鋼絲繩收放裝置設(shè)計應(yīng)用的預(yù)期目標

（1）鋼絲繩放繩裝置設(shè)計論證方案：設(shè)計底座、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)組成的底盤機構(gòu)固定成卷鋼絲繩；離地一定間隙，保持運輸?shù)谋憬菪?；旋轉(zhuǎn)機構(gòu)可以設(shè)計成制動與導(dǎo)向自由轉(zhuǎn)換的杠桿結(jié)構(gòu)；設(shè)計成卷鋼絲繩固定放置機構(gòu)，并在外力作用力下，實現(xiàn)放繩；設(shè)計由頂絲、固定連接器裝置組成的機械式楔塊與繩頭取出裝置，裝置的空間可以滿足不同連接器的需要等。

（2）鋼絲繩收繩裝置設(shè)計論證方案：設(shè)計舊繩回收機構(gòu)，該機構(gòu)可以限制舊繩的活動空間，并在重力作用下實現(xiàn)轉(zhuǎn)動盤結(jié)，可以實現(xiàn)門機雙機鋼絲繩的同時收繩，捆綁鋼絲繩后實現(xiàn)廢舊鋼絲繩的快速取出，運輸方便快捷等。

2．2 目標可行性分析

經(jīng)過再三考察論證，設(shè)計方案確定收放器由放鋼絲繩旋轉(zhuǎn)器與收鋼絲繩旋轉(zhuǎn)籠2部分組成，具有以下技術(shù)要點。

（1）放鋼絲繩旋轉(zhuǎn)器由底盤、中心轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)繩裝置、繩頭取出裝置等組成，其通過新舊鋼絲繩的串接、拉繩轉(zhuǎn)動和滑輪自重制動相結(jié)合的方式，實現(xiàn)鋼絲繩按序放繩的功能。

（2）收鋼絲繩旋轉(zhuǎn)籠由底盤、中心轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)盤、旋轉(zhuǎn)籠等部分組成，通過鋼絲繩的自重及旋轉(zhuǎn)特性實現(xiàn)自動的盤結(jié)，可以同時實現(xiàn)兩根起升鋼絲繩的更換，并且旋轉(zhuǎn)籠和轉(zhuǎn)盤之間可以快速拆裝，以利于廢舊鋼絲繩的及時清理等。

3 新型鋼絲繩收放裝置的主要參數(shù)

3．1 放鋼絲繩旋轉(zhuǎn)器

（1）底盤。由δ10鐵板、支腿及附屬裝置組成。底盤與支腿、支腿與圓盤、底盤與絲杠以及各附屬物件固定連接。其中鐵板尺寸為：1500×1500，支腿采用[180制作而成；底盤四周設(shè)有高度為130mm的Φ15絲杠等。該設(shè)計結(jié)構(gòu)大大提高了底盤的穩(wěn)定性，防止了因鋼絲繩滾筒旋轉(zhuǎn)過快而帶來的底盤運動；進一步保護轉(zhuǎn)盤，為轉(zhuǎn)盤提供強有力的支撐；支腿底盤防止了整體結(jié)構(gòu)在松軟地面的下沉。

（2）轉(zhuǎn)盤。轉(zhuǎn)盤由圓盤、中心轉(zhuǎn)軸、軸承、軸承座、加強筋、上板、下板等裝置組成。軸承座的底端與底盤固定連接，并通過底板將軸承座固定在底座上，定位套裝在軸承座內(nèi)，轉(zhuǎn)軸通過軸承座上下設(shè)置的軸承支撐在軸承座上，頂板固定在轉(zhuǎn)盤的上端，定位壓蓋通過螺釘固定在轉(zhuǎn)軸的下端。該軸承具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、結(jié)構(gòu)剛性好、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、精度高、安全可靠等特點，可以同時承受軸向力、徑向力、傾覆力矩，是承受重負荷、低轉(zhuǎn)速的理想部件。

（3）導(dǎo)向制動裝置。由Φ380、Φ210 2個導(dǎo)向滑輪、滑輪支架組成，下端設(shè)計推力軸承作為其萬向轉(zhuǎn)向裝置，滑輪與銷軸之間可以實現(xiàn)自由運動，亦可通過鎖扣把滑輪固定在固定位置，實現(xiàn)鋼絲繩的各種導(dǎo)向運轉(zhuǎn)；導(dǎo)向位置下端用長度為600mm的[80、豎軸、支架、銷軸、橡膠固定盤、橡膠塊等部件連接制作而成。該結(jié)構(gòu)可以在鋼絲繩拉伸力、成卷鋼絲繩重力以及導(dǎo)向制動裝置的共同作用下實現(xiàn)放繩。

（4）繩頭取出裝置。采用長度為350mm的Φ30絲杠、Φ16圓鋼旋轉(zhuǎn)頭、方鐵支架、Φ50銷軸等裝置設(shè)計而成。當連接器與鋼絲繩連接部位切割后，把連接器用銷軸端固定，另一端通過絲杠擠壓楔塊的方式，把楔塊、舊鋼絲繩繩頭頂出，該裝置設(shè)計合理，操作簡便，省時省力，避免了錘砸、人摔所帶來的安全隱患。

3．2 收鋼絲繩旋轉(zhuǎn)籠

（1）底盤由橫向長度為2200mm的[140與豎向?qū)挾葹?900mm的[180按照如圖的結(jié)構(gòu)設(shè)計而成；橫向槽鋼的下端焊接中間間距為1000的2塊[180，作為叉車叉刀的運輸穩(wěn)定裝置；四周設(shè)有離地200mm的由槽鋼、圓盤結(jié)構(gòu)制作的支腿；中間槽鋼加固部位設(shè)有加強筋板做支撐等。該設(shè)計方案大大增加了底盤的穩(wěn)定性，加厚槽鋼的設(shè)計為旋轉(zhuǎn)底盤轉(zhuǎn)動提供了強有力的保障，叉刀固定的設(shè)置保證了其運輸?shù)陌踩€(wěn)定性。

（2）旋轉(zhuǎn)底盤：整體采用對稱的2個大小相同的旋轉(zhuǎn)底盤組成，底盤采用[60圈制而成，其直徑為1850mm，中間設(shè)有6道方管橫梁；中間轉(zhuǎn)軸部位設(shè)在豎向槽鋼的中間部位，采用軸承、軸承支架、銷軸、連接盤等裝置組成，離地高度280mm;方管橫梁外側(cè)部位設(shè)有倒角旋轉(zhuǎn)籠防移位裝置。該底盤采用槽鋼熱拉彎工藝，從而實現(xiàn)外形和協(xié)調(diào)準確度要求，厚度變薄及厚度均勻性的嚴格要求，以及零部件參與應(yīng)力低，材料微觀組織穩(wěn)定的要求，避免了因局部過度變薄、不均衡而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)阻力，保證了整體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)的流暢性。

（3）旋轉(zhuǎn)籠：整體由Φ24的圓鋼設(shè)計制作而成，其整體結(jié)構(gòu)如圖1所示，下端直徑D=1750，中間孔直徑D=600，上端開口直徑D=900，整體高度H=2300mm；四周均布12根圓鋼作為有效支撐。旋轉(zhuǎn)籠亦采用Φ24的圓鋼熱拉彎而成，保證了整體結(jié)構(gòu)的均衡性；上開口大，中間開口小，為鋼絲繩入籠提供了便捷性，入籠后的鋼絲繩在重力的作用下實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)籠的自行轉(zhuǎn)動；多根豎向圓鋼的設(shè)計，進一步提高了旋轉(zhuǎn)籠的穩(wěn)定性，防止了鋼絲繩的出滑，并為其轉(zhuǎn)動提供動力。

圖1 收鋼絲繩旋轉(zhuǎn)籠

4 使用效果

以現(xiàn)有20臺門機計算，每年每臺門機平均更換起升鋼絲繩3次，年節(jié)約資金60萬余元。

（1）克服了現(xiàn)有更換起升鋼絲繩需要多人及輔助設(shè)備完成、工作量大、耗用時間長、工作強度高、占用的資源多等缺點，不需要人力拉繩，不需要其它輔助設(shè)備，降低了勞動強度，節(jié)約了時間，使用上述裝置可提高工效2～3倍。

（2）新型鋼絲繩收放裝置的投入使用，使換2根起升鋼絲繩停機時間由原來的1天縮短到2～3h，更換人員由原來的7～8個人（門機調(diào)整鋼絲繩滾筒的高度，叉車拖拽，2人配合門機放鋼絲繩，1人測量長度，1人收繩，2人在門機機房配合，需8個人完成操作，操作十分繁瑣，工作效率低，耗用大量的人力物力）減少到3～4個人，不僅大大縮短了更換停機的時間，節(jié)省了人力、物力，減少了維修費用，而且保證了更換過程的可靠安全，節(jié)省了成本。圖2為放鋼絲繩裝置圖。

圖2 放鋼絲繩裝置

（3）本使用新型大大提高了連接器繩頭的取出效率，糾正了鋼絲繩的尺寸誤差，避免了鋼絲繩測量不準造成的鋼絲繩浪費現(xiàn)象，裝卸簡易，靈活方便；避免鋼絲繩拖拽過快引起的打結(jié)、污染、損壞問題，增加了鋼絲繩的使用壽命，防止了長期使用粘有污物的鋼絲繩與滑輪、卷筒相對運動，而帶來的附屬裝置磨損，節(jié)省了人力，降低物力消耗，操作簡單。

（4）盤結(jié)整齊的廢舊鋼絲繩，大小趨于一致，碼垛整齊美觀，裝卸方便，大大節(jié)省碼放空間。

5 制定鞏固措施

根據(jù)新型鋼絲繩收放裝置的使用特點，結(jié)合門機更換起升鋼絲繩的整個過程中所需要注意的事項及操作使用指南，經(jīng)過仔細調(diào)研，制定了鋼絲繩收放裝置使用操作指南，確保作業(yè)安全、規(guī)范。

6 結(jié)語

新型鋼絲繩收放裝置的設(shè)計應(yīng)用是實施港口節(jié)能降耗管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是實施綠色港口的前提條件。我港獨特的生產(chǎn)情況和得天獨厚的資源，為新型鋼絲繩的投入使用提供了有力的保證，也是其未來的發(fā)展趨勢，是集約化生產(chǎn)工藝提高的目標，是適應(yīng)新型港口發(fā)展的需要，有利于更好地進行工藝的規(guī)范化管理。綜合一段時間的應(yīng)用情況來看，我們認為本項研究獲得的各項研究成果科學合理、先進，在實際應(yīng)用中是可行的，效果明顯，應(yīng)用前景廣闊。