摘要：大型橋式抓斗卸船機(jī)托繩小車系統(tǒng)的使用，是實(shí)現(xiàn)抓斗起升、開閉和與小車運(yùn)行的整合，以此解決小車自身的重量過大，或是鋼絲繩過多的問題，延長(zhǎng)零件的使用壽命。由此，托繩小車系統(tǒng)的研究，是基于現(xiàn)有大型橋式抓斗機(jī)械的操作，提出的系統(tǒng)方案。

關(guān)鍵詞：大型橋式抓斗卸船機(jī)；托繩小車系統(tǒng)；鋼絲繩

大型橋式抓斗卸船機(jī)實(shí)現(xiàn)“三合一”的操作后，可提高機(jī)械的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)補(bǔ)償，但其運(yùn)行的核心是，用托繩小車系統(tǒng)。所以本文是基于托繩小車系統(tǒng)，闡述了該系統(tǒng)建設(shè)的原因，以及系統(tǒng)包含的特征，為進(jìn)一研究提供理論支持。

1 托繩小車系統(tǒng)建設(shè)的原因

設(shè)計(jì)托繩小車系統(tǒng)，是為了解決抓斗運(yùn)行過程中產(chǎn)生的補(bǔ)償，而系統(tǒng)控制繩索的運(yùn)行是連接機(jī)器前后設(shè)置的鋼絲繩、小車、滑輪等。橋式抓斗卸船機(jī)抓斗動(dòng)作時(shí)，不會(huì)被外力驅(qū)動(dòng)，是用本身的動(dòng)作與物料的重力完成整個(gè)動(dòng)作，期間會(huì)產(chǎn)生自重，此時(shí)，需用系統(tǒng)控制小車操作，改變自重。整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行結(jié)構(gòu)是，使用開閉與支持滑輪，設(shè)置主小車，安裝卷筒和鋼絲繩，具體運(yùn)行時(shí)，因主小車的運(yùn)行與抓斗合二為一，所以增加了零件承受的荷載，為應(yīng)對(duì)這一情況，需把鋼絲繩的直徑放到最大，但這在大型橋式的機(jī)械中，也需考慮主小車運(yùn)行距離的問題，如果距離過長(zhǎng)，鋼索的向下垂直隨之增加。同時(shí)，其還需要考慮的問題是，閉合抓斗時(shí)，開閉與支持的鋼絲繩會(huì)從松弛的狀態(tài)變?yōu)榫o張的狀態(tài)，期間最大的速度可以達(dá)到每分鐘180米，使鋼絲繩發(fā)出劇烈的晃動(dòng)，有時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)斷絲的可能，增加了對(duì)其他零件的沖擊。最后，鋼絲繩屬于撓性構(gòu)件的一種，如果它向下的垂直度過大，可能會(huì)讓位于不同位置的鋼絲繩互相干涉，或是掛在其他零件上，給機(jī)械正常工作增加了阻礙[1]。

所以，構(gòu)建托繩小車系統(tǒng)的原理是，在整個(gè)運(yùn)行軌道上，放入4組鋼絲繩，用這些鋼絲繩連接多個(gè)小車，讓其按照規(guī)律運(yùn)動(dòng)。

2 托繩小車系統(tǒng)

對(duì)該系統(tǒng)的分析，是根據(jù)各零件的總體布置，進(jìn)行闡述。該布置中共有數(shù)個(gè)小車，每個(gè)位置分別有不同的小車數(shù)量，同時(shí)，在某些特定的位置設(shè)置了保護(hù)接頭，用鋼絲繩連接，具體鏈接方式是，在大型橋式的設(shè)備中，會(huì)在初始位置設(shè)置一個(gè)垂直輪滑，隨后連接前托與后托的小車，在小車之后方式保護(hù)接頭，接著是水平的滑輪、不同類型的鋼絲繩，最后是張緊液壓缸或重錘式張緊，由其控制整個(gè)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性[2]。

由此，總結(jié)的特點(diǎn)如下：

從整體受力的角度分析，在不同的位置小車和滑輪有不同的受力，所以在不同位置每個(gè)鋼絲繩的直徑有特殊要求，但每種直徑的鋼絲繩需使用對(duì)應(yīng)的零件，所以為減少零件的數(shù)量，簡(jiǎn)化對(duì)裝置的維護(hù)，保證各個(gè)位置連接的互通，選擇的直徑均是18.5mm；整個(gè)布置中共使用了四輛小車，每個(gè)小車由兩個(gè)繩子引導(dǎo)，引導(dǎo)中為讓鋼絲繩的拉力一樣，讓小車在正常的軌道上行駛，會(huì)用水平輪滑處理，用串聯(lián)的方式連接鋼絲繩，以此保證這些鋼絲繩運(yùn)動(dòng)時(shí)始終保持直線，讓整個(gè)結(jié)構(gòu)的操作更加便捷；當(dāng)機(jī)械的大梁上升，與平面呈80°時(shí)，主小車應(yīng)在料斗的正上方，位于前測(cè)的兩個(gè)小車位置隨之上升，此時(shí)為保證鋼絲繩運(yùn)行的穩(wěn)定，防止其突然斷裂讓小車下落，引發(fā)安全事故，會(huì)在后部的位置放置保護(hù)接頭，這樣做的目的是，如果一根鋼絲繩斷裂，保護(hù)結(jié)構(gòu)在很短的時(shí)間內(nèi)抓住另一根完好的繩索，避免小車下墜。對(duì)此，需注意的一點(diǎn)是，選擇鋼絲繩直徑的同時(shí)，也要檢驗(yàn)其強(qiáng)度，確保它的強(qiáng)度可支撐一輛單車，而保護(hù)接頭設(shè)置在某些位置的原因是，負(fù)責(zé)牽引的鋼絲繩運(yùn)行到這個(gè)位置時(shí)，自身變化量最小，此處用保護(hù)接頭處理，不會(huì)影響其正常的工作量，減少使用繩索的長(zhǎng)度；鋼絲繩索纏繞方式復(fù)雜，該布置按照系統(tǒng)設(shè)定的程序運(yùn)行一段時(shí)間后，在某些位置可能會(huì)出現(xiàn)故障，需更換新的零件或維修，此時(shí)，需改變鋼絲繩的預(yù)張力，同時(shí)，如果機(jī)械的主梁揚(yáng)起，臂架的幾何位置隨之變化，各小車之間的位置也會(huì)改變，所以為調(diào)整這一情況，會(huì)在端部放置張緊液壓缸，如此的原因是，用液壓缸完成力的控制，減少繩索的抖動(dòng)，用液壓缸的補(bǔ)償保證繩索的長(zhǎng)度符合使用要求；為保證小車運(yùn)行的穩(wěn)定，其也會(huì)用相應(yīng)的方式處理：對(duì)于結(jié)構(gòu)的選擇以輕便為主，而為避免因鋼絲繩振動(dòng)讓小車脫離到軌道外，每個(gè)小車都會(huì)安裝一個(gè)反滾輪裝置，一旦有偏離軌道的趨勢(shì)，反滾輪會(huì)按照設(shè)定的道路移動(dòng)，同時(shí)，為控制小車的前后翻滾，保持整體運(yùn)行的平穩(wěn)，要求牽引鋼絲繩的力大于小車的力矩，另也要以滿足行程為前提，縮短大梁的長(zhǎng)度，減少結(jié)構(gòu)的自重，讓小車在鋼絲繩的引導(dǎo)下，以及緩沖器的作用下，控制車與車之間的碰撞；最后，布置主要的鋼絲繩時(shí)，也要布置托錕，為避免其被外部的附加力影響，需預(yù)先調(diào)整主鋼絲繩的位置，且托錕應(yīng)與支架之間設(shè)置一定的間隙，但它需小于繩索的直徑，這是為避免繩索卡入縫隙，讓小車的運(yùn)行受阻。

現(xiàn)在，該系統(tǒng)已經(jīng)在青島港使用，驗(yàn)證后得出其具備良好的性能，幫助卸船機(jī)解決了關(guān)鍵問題。

3 結(jié)語

對(duì)大型橋式抓斗卸船機(jī)托繩小車系統(tǒng)的分析，是根據(jù)托繩小車系統(tǒng)建設(shè)的原因，即解決大型橋梁抓斗機(jī)械的補(bǔ)償問題，提出建設(shè)方案，在方案中闡述了具體的零件布置，以及各部分結(jié)構(gòu)需注意的事項(xiàng)，由此，可為系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提供方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁發(fā)盛，吳偉源，葉展超.大型橋式抓斗卸船機(jī)主小車行走系統(tǒng)故障診斷與處理[A].中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)科技開發(fā)服務(wù)中心、全國(guó)發(fā)電機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì).全國(guó)火電600MW級(jí)機(jī)組能效對(duì)標(biāo)及競(jìng)賽第十七屆年會(huì)論文集[C].中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)科技開發(fā)服務(wù)中心、全國(guó)發(fā)電機(jī)組技術(shù)協(xié)作會(huì)，2013：6.

[2]林星銘.港口散貨卸船機(jī)選型分析[D].上海交通大學(xué)，2007.

作者簡(jiǎn)介：王建力（1984），男，河北唐山人，工程師，研究方向：機(jī)電工程。