楊敬君 張賀松

廣東省儲(chǔ)備糧管理總公司東莞直屬庫(kù)

1 引言

抓斗廣泛應(yīng)用于港口散貨裝卸作業(yè)中，如煤炭裝卸、礦石裝卸、糧食卸船等。根據(jù)貨物的比重，可分為輕型抓斗和重型抓斗。用于抓取糧食、化肥等散貨的抓斗屬于輕型抓斗，糧食等散貨碼頭多使用四索雙顎瓣抓斗。

2 抓斗工作原理及存在問(wèn)題

四索雙顎瓣抓斗主要與具有2組起升卷筒的橋式或門(mén)座起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)門(mén)機(jī))配套使用，2根開(kāi)閉抓斗繩與門(mén)機(jī)的2根開(kāi)閉繩相連接,門(mén)機(jī)的支持繩與抓斗的平衡梁相連接,抓斗平衡梁起到固定1根支持繩或調(diào)節(jié)2根支持繩差的作用[1](見(jiàn)圖1)。

1.支持繩鏈條(與平衡梁連接) 2.開(kāi)閉抓斗繩(與開(kāi)閉繩連接) 3.平衡梁(擺架)圖1 四索雙顎瓣抓斗與鋼絲繩連接示意圖

抓取物料前，起重機(jī)控制開(kāi)閉繩下放，抓斗依靠下橫梁的自重，使斗部以下橫梁大軸為中心將雙顎瓣打開(kāi)，當(dāng)雙顎瓣開(kāi)到與兩耳板的碰塊相撞，即雙顎瓣打開(kāi)到最大極限時(shí)完成抓斗的張開(kāi)動(dòng)作。隨后，起重機(jī)鋼絲繩將抓斗起吊在適當(dāng)位置上，支持繩與開(kāi)閉斗繩同步落下，將抓斗落在要抓取的松散物料上面，再收繞開(kāi)閉繩完成物料抓取。在閉合的雙顎瓣里已裝滿(mǎn)了物料，最后提升支持繩，整個(gè)抓斗亦被吊起，經(jīng)行車(chē)移動(dòng)到所需卸料場(chǎng)地上，開(kāi)斗卸下所抓取的物料。此過(guò)程為抓斗的一個(gè)完整抓料動(dòng)作。

為了方便抓斗拆卸更換吊鉤和抓斗作業(yè)工況下減少4根起重鋼絲繩之間的纏繞，通常會(huì)在抓斗的平衡梁(擺架)兩端配備3～4 m的起重鏈條，以降低起重鋼絲繩之間的纏繞概率。但是，實(shí)際裝卸作業(yè)過(guò)程中，當(dāng)抓斗落到物料表面時(shí)，4根起升鋼絲繩仍需繼續(xù)下落一定的行程以提升抓滿(mǎn)率[2]，此時(shí)，4根鋼絲繩處于松散狀態(tài)，而固定于抓斗擺架兩側(cè)的支持繩鏈條因自重較大，會(huì)隨機(jī)落入擺架框架內(nèi)部(見(jiàn)圖2)。在抓斗開(kāi)始抓取物料、鋼絲繩起升閉斗的過(guò)程中，隨著鋼絲繩的逐步拉緊，擺架的擺動(dòng)，支持繩鏈條偶爾會(huì)被卡在擺架與開(kāi)閉斗繩導(dǎo)繩滾輪間，無(wú)法自動(dòng)松脫。此時(shí)若繼續(xù)起升，抓斗容易造成鋼絲繩纏繞、跳槽，嚴(yán)重的可造成鋼絲繩破斷，引發(fā)安全生產(chǎn)事故。為解決該問(wèn)題，需要作業(yè)人員下船艙并爬到抓斗上進(jìn)行疏通處理，處理故障耗時(shí)長(zhǎng)，既影響卸船效率，又存在安全隱患。

圖2 支持繩鏈條落入擺架內(nèi)部示意圖

3 問(wèn)題分析

針對(duì)支持繩鏈條卡鏈現(xiàn)象，結(jié)合抓斗擺架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分析認(rèn)為關(guān)鍵因素在于抓斗擺架的結(jié)構(gòu)形式不合理。目前使用的抓斗擺架主體框架為用25 mm鋼板折彎后拼焊而成的方桶型結(jié)構(gòu)，擺架內(nèi)部中空范圍較大(見(jiàn)圖3)。抓斗落入物料堆場(chǎng)準(zhǔn)備抓取物料時(shí)，起重鏈條在下降的過(guò)程中沒(méi)有受到有效阻擋，易落入擺架內(nèi)腔，在抓料閉斗提升的過(guò)程中，擺架與鏈條同步運(yùn)動(dòng)，鏈條存在被鋼絲繩導(dǎo)輪與擺架卡死的可能。

1.擺架內(nèi)部中空 2.擺架軸 3.鋼絲繩導(dǎo)輪 4.鋼絲繩 5.擺架框架圖3 現(xiàn)有擺架結(jié)構(gòu)示意圖

4 改造方案及要點(diǎn)

4.1 改造方案

針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)在擺架內(nèi)側(cè)立面增加帶圓弧槽的鋼板并配以加強(qiáng)筋，有效阻止了抓斗支持繩鏈條落入擺架內(nèi)腔，從而規(guī)避了鏈條被卡住的風(fēng)險(xiǎn)(見(jiàn)圖4、5)。改造后支持繩鏈條無(wú)法落入擺架內(nèi)部(見(jiàn)圖6)。

1.擺架框架 2.擋板加強(qiáng)筋 3.擺架軸 4.鋼絲繩導(dǎo)輪 5.擺架內(nèi)腔擋板圖4 擺架內(nèi)腔擋板及加強(qiáng)筋布置示意圖

1.新增擋板加強(qiáng)筋 2.新增擋板圖5 擋板及加強(qiáng)筋剖面圖

圖6 支持繩鏈條無(wú)法落入擺架內(nèi)部

4.2 改造要點(diǎn)

為確保改造效果良好，提出幾點(diǎn)改造思路及注意要點(diǎn)。

(1)因糧食的散落特性，不同糧食的靜止堆積角不同，抓斗落入糧堆準(zhǔn)備抓取散料時(shí)，可能側(cè)傾落于物料表面，形成20°～45°的角度。此時(shí)，開(kāi)始抓料，提升鋼絲繩，擺架會(huì)隨機(jī)擺動(dòng)，可能會(huì)造成開(kāi)閉斗鋼絲繩與新增圓弧板摩擦。因此，改造時(shí)，圓弧板間預(yù)留的間隙要合適，防止鋼絲繩摩擦擋板。

(2)帶圓弧孔擋板焊接在擺架立面?zhèn)劝迳喜?，以確保不影響導(dǎo)輪的正常維修拆卸。

(3)為保證圓弧板的強(qiáng)度，應(yīng)選擇6 mm以上的鋼板進(jìn)行下料焊接，同時(shí)配以適當(dāng)加強(qiáng)筋，以確保焊接后鋼構(gòu)平整，并使其更耐腐蝕。

5 改造效果

以廣東省儲(chǔ)備糧管理總公司東莞直屬庫(kù)卸5萬(wàn)t散貨船為例，該碼頭采用3臺(tái)MQ2538門(mén)機(jī)同時(shí)進(jìn)行卸船作業(yè)。卸5萬(wàn)t散貨糧食通常需要5～7個(gè)班次(50～70 h)。

改造前，平均每臺(tái)機(jī)每個(gè)班次(10 h)出現(xiàn)1次卡鏈的現(xiàn)象，處理1次需要約0.5 h，處理卡鏈故障有可能耽誤船期2.5～3.5 h，大大影響作業(yè)效率，同時(shí)作業(yè)人員卸船期間下艙排除故障也存在較大安全隱患。

改造后，經(jīng)20余條5萬(wàn)t散貨船舶卸船作業(yè)驗(yàn)證，作業(yè)期間抓斗支持繩鏈條均未出現(xiàn)卡鏈的現(xiàn)象，且開(kāi)閉斗鋼絲繩未出現(xiàn)明顯的局部模式斷絲情況。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，本次抓斗擺架改造取得了較好的應(yīng)用效果，大大降低了企業(yè)安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，有效提高了碼頭裝卸貨效率和經(jīng)濟(jì)效益，具有較好的應(yīng)用推廣價(jià)值。