廢鋼槽專(zhuān)用旋轉(zhuǎn)吊具的研制

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(tái)50 t+50 t起重機(jī)，1臺(tái)80 t起重機(jī)，1臺(tái)廢鋼15 t起重機(jī)，用于廢鋼槽吊運(yùn)及廢鋼準(zhǔn)備作業(yè)。煉鋼冶煉生產(chǎn)過(guò)程中，主要通過(guò)汽車(chē)將廢鋼槽運(yùn)到爐前跨生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，利用80 t吊車(chē)將廢鋼槽卸車(chē)，利用爐前雙50 t吊車(chē)吊運(yùn)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(shí)，廢鋼槽口方向正對(duì)轉(zhuǎn)爐口，對(duì)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?jī)?nèi)空間低等原因限制，運(yùn)輸廢鋼槽時(shí)，汽車(chē)進(jìn)入廠房?jī)?nèi)只能沿著廠房東側(cè)通道進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，造成廢鋼槽槽口方向與轉(zhuǎn)爐口方向垂直成90°，無(wú)法直接完成加廢鋼作業(yè)，而且吊卸廢鋼槽時(shí)，必須將廢鋼槽旋轉(zhuǎn)90°。為此，設(shè)計(jì)了吊運(yùn)廢鋼槽的專(zhuān)用旋轉(zhuǎn)吊具。

1　旋轉(zhuǎn)吊具的工作原理

為了實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)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(shí)際情況，研究設(shè)計(jì)了一套具有4個(gè)吊點(diǎn)強(qiáng)制平衡的廢鋼槽專(zhuān)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(guò)4套鋼繩將旋轉(zhuǎn)吊具與爐前80 t起重機(jī)主小車(chē)連接起來(lái)，旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)主小車(chē)上的導(dǎo)向輪引導(dǎo)鋼繩。在吊卸廢鋼槽作業(yè)時(shí)，操作吊車(chē)起升機(jī)構(gòu)完成廢鋼槽升降，通過(guò)“旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕”控制旋轉(zhuǎn)吊具上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)正向或反向運(yùn)行，在旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下使旋轉(zhuǎn)吊具旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)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(jiǎn)圖，圖2為旋轉(zhuǎn)80 t橋式起重機(jī)主小車(chē)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

2　旋轉(zhuǎn)吊具設(shè)計(jì)方案

該旋轉(zhuǎn)吊具利用原有吊車(chē)主小車(chē)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(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)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(dòng)機(jī)構(gòu)、鋼繩、滑輪、上橫梁、下橫梁、吊掛及板鉤組成，吊運(yùn)廢鋼槽旋轉(zhuǎn)吊具見(jiàn)圖3。

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

圖2　旋轉(zhuǎn)80 t橋式起重機(jī)主小車(chē)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖3　吊運(yùn)廢鋼槽旋轉(zhuǎn)吊具

旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括 “三合一”減速器（包括電機(jī)、減速器和制動(dòng)器）、小開(kāi)齒、大開(kāi)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(gè)伸出端分別固定有2個(gè)滑輪，滑輪上繞有鋼繩，鋼繩的另一端依次繞過(guò)主小車(chē)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(duì)應(yīng)的軸孔，軸孔內(nèi)活動(dòng)連接一根旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸上端裝有大開(kāi)齒，大開(kāi)齒兩側(cè)分別嚙合一個(gè)小開(kāi)齒，小開(kāi)齒分別與“三合一”減速器連接，大開(kāi)齒和小開(kāi)齒均鑲嵌在槽型機(jī)座內(nèi)；旋轉(zhuǎn)軸下端通過(guò)柱銷(xiāo)連接一叉形吊叉，吊叉下端通過(guò)銷(xiāo)軸和定位銷(xiāo)連接在下橫梁中心位置上。

下橫梁俯視圖見(jiàn)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(gè)“U”形吊掛，吊掛下面通過(guò)銷(xiāo)柱連接有板鉤。

圖5　下橫梁俯視圖

2.2　旋轉(zhuǎn)吊具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

旋轉(zhuǎn)吊具由2臺(tái)“三合一”減速器（包括電機(jī)、減速器和制動(dòng)器）驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，在兩個(gè)“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(shí)，“旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕”打開(kāi)旋轉(zhuǎn)吊具上4臺(tái)“三合一”減速器上的制動(dòng)器，同時(shí)4臺(tái)“三合一”減速器上的旋轉(zhuǎn)電機(jī)通電并同方向啟動(dòng)，兩臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)吊具按照現(xiàn)場(chǎng)需要角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。為避免當(dāng)某一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)生故障或該電機(jī)動(dòng)力電源的電氣線路發(fā)生故障時(shí)，此電機(jī)自身的制動(dòng)器抱死，而另一臺(tái)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(yùn)行。將2臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)并聯(lián)使用，即用任意1臺(tái)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(shí)控制2臺(tái)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)以及2臺(tái)制動(dòng)器打開(kāi)。這樣，即使只有1臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的電氣控制系統(tǒng)正常工作時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)兩臺(tái)電機(jī)的制動(dòng)器始終保持正常打開(kāi)狀態(tài)，僅用一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)也可以驅(qū)動(dòng)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(zhǎng)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(xiāo)軸和定位銷(xiāo)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(duì)距離始終不變。

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

（4）將驅(qū)動(dòng)電源線從主小車(chē)上按順時(shí)針?lè)较虮P(pán)入上橫梁上面的電纜筐內(nèi)，電纜隨著吊具的上下運(yùn)行，自動(dòng)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(kāi)到運(yùn)輸廢鋼槽的汽車(chē)正上方，開(kāi)動(dòng)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)吊具落下與廢鋼槽對(duì)位，此時(shí)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(chē)吊起一定高度后，開(kāi)動(dòng)起重機(jī)大車(chē)走行機(jī)構(gòu)將廢鋼槽吊運(yùn)到指定位置。

（2）選擇司機(jī)室內(nèi)控制臺(tái)上“旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕”順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较?，控制旋轉(zhuǎn)吊具以恒定速度水平逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°，使廢鋼槽槽口旋轉(zhuǎn)至正對(duì)爐口方向。開(kāi)動(dòng)起重機(jī)起升機(jī)構(gòu)將廢鋼槽平穩(wěn)放置地面。

（3）開(kāi)動(dòng)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(yùn)輸廢鋼槽的汽車(chē)駕駛方向同向，將其放置到待運(yùn)汽車(chē)后運(yùn)走。

5　結(jié)語(yǔ)

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(wèn)題，實(shí)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(yùn)行。

此旋轉(zhuǎn)吊具造價(jià)低廉，安裝檢修方便，設(shè)計(jì)有4個(gè)吊點(diǎn)，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。