一種防單斗提升機(jī)鋼繩亂繩的簡便裝置

肖華聰

（湖南湘鋼鑫通爐料有限公司，湖南湘潭 411100）

0 引言

在機(jī)械豎窯生產(chǎn)作業(yè)中，采用鋼繩式單斗提升機(jī)提升物料的方式比較普遍。通過鋼繩的牽引力將物料送至窯頂，依靠自重使斗體下降，在斗體發(fā)生卡阻情況時(shí)，卷揚(yáng)機(jī)依然在運(yùn)轉(zhuǎn)，勢必造成鋼繩松弛，發(fā)生亂繩現(xiàn)象，若未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，鋼繩松散越多越易纏繞在一起，使鋼繩失效，甚至發(fā)生鋼繩斷裂單斗飛車等惡性事故。

1 問題

湖南湘鋼鑫通爐料有限公司（以下簡稱鑫通爐料）于2004年和2006 年先后投資建設(shè)2 座250 m3機(jī)械豎窯，每座豎窯配置一臺單斗提升機(jī)，提升機(jī)卷揚(yáng)均為單股股槽式卷揚(yáng)筒，自設(shè)備投用以來，2 臺單斗提升機(jī)時(shí)常出現(xiàn)鋼繩亂繩現(xiàn)象，導(dǎo)致停產(chǎn)檢修，鋼繩往往需要4～8 h 維修才能恢復(fù)，其間不僅無法繼續(xù)生產(chǎn)，而且容易引發(fā)重大安全事故。針對提升機(jī)鋼繩亂繩問題，總結(jié)出主要有以下3 方面原因：

（1）單斗軌道豎窯窯頂彎軌位置由于設(shè)計(jì)制造誤差，斗體在下落過程中易在彎軌處卡住，卷揚(yáng)鋼繩出現(xiàn)松弛導(dǎo)致鋼繩亂繩，由于沒有檢測裝置或者檢測裝置不靈敏，不能及時(shí)的預(yù)警停機(jī)，鋼繩亂繩情況加劇，造成更大的損失。

（2）單斗上下限位調(diào)整區(qū)間過大，精度不夠，退一位則單斗內(nèi)物料傾倒不干凈，進(jìn)一位則鋼繩又處于松弛狀態(tài)。為了生產(chǎn)的穩(wěn)定性，保證單斗內(nèi)物料傾倒干凈，只能在進(jìn)一位狀態(tài)下運(yùn)行，此時(shí)卷揚(yáng)鋼繩處于松弛狀態(tài)，容易脫槽亂繩。

（3）設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后鋼繩拉長，沒有及時(shí)調(diào)整。

無論是設(shè)備設(shè)計(jì)制造缺陷還是崗位責(zé)任心不夠，都需設(shè)計(jì)一套鋼繩脫槽亂繩報(bào)警裝置，在事故發(fā)生的初期有效地進(jìn)行預(yù)警停機(jī)，提醒崗位人員、維修人員及時(shí)處置。

2 解決思路

對于鋼繩脫槽亂繩問題，通常情況下都是采用鋼繩松弛時(shí)觸碰行程開關(guān)的常規(guī)方式，反饋電氣控制回路，使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，并向控制中心發(fā)出報(bào)警，由崗位人員至現(xiàn)場巡查，發(fā)現(xiàn)問題報(bào)告維修。這種方式成本低、簡單方便、故障率低。

鑫通爐料的2 臺單斗提升機(jī)前期設(shè)計(jì)了一種通過在鋼繩松弛狀態(tài)垂下一瞬間觸碰碰桿的方式，但在使用過程中由于單斗鋼繩不穩(wěn)定，晃動大，容易造成誤動作；調(diào)大碰桿與鋼繩間距，又會在真正出現(xiàn)問題時(shí)不動作，既增加崗位人員勞動強(qiáng)度，又對連續(xù)生產(chǎn)造成很大影響。因此在設(shè)計(jì)中選擇合適合理的安裝位置及觸碰方式很重要。

經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，將觸碰裝置安裝在卷揚(yáng)滾筒附近，既能發(fā)生穩(wěn)定可靠觸碰，又能減少生產(chǎn)過程中誤動作的發(fā)生。若鋼繩未在股槽內(nèi)，即可認(rèn)定為亂繩狀態(tài)，調(diào)整碰桿與鋼繩間距至合適狀態(tài)，能保證鋼繩一旦松弛即可觸碰開關(guān)、報(bào)警停機(jī)。

3 方案設(shè)計(jì)

在卷揚(yáng)筒的靠下平面制作一個(gè)高度約300 mm 的支架（根據(jù)卷揚(yáng)筒的大小選擇合適的高度，以卷揚(yáng)筒中心偏下比較適宜），支架頂部靠下安裝2 個(gè)行程開關(guān)，每側(cè)一個(gè)，根據(jù)行程開關(guān)位置制作一個(gè)斜度5°～8°的導(dǎo)槽，將碰桿放入導(dǎo)槽內(nèi)，碰桿兩端進(jìn)行限位，防止碰桿從兩側(cè)竄位。碰桿不能太重，選擇Φ10～14 mm 的圓鋼較合適。2 個(gè)行程開關(guān)的信號線與電機(jī)運(yùn)行控制線路連接，由常閉觸點(diǎn)控制。電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)均應(yīng)設(shè)置常閉觸點(diǎn)，現(xiàn)場安裝一個(gè)開關(guān)箱，接觸器、繼電器安裝在開關(guān)箱內(nèi)，開關(guān)箱設(shè)置2 個(gè)指示燈，分別指示行程開關(guān)的動作與不動作狀態(tài)。

行程開關(guān)安裝位置如圖1 所示，若單斗下落過程中發(fā)生卡阻現(xiàn)象，鋼繩將處于松弛狀態(tài)，卷揚(yáng)筒上1～2 圈鋼繩松弛后即可碰撞到碰桿，碰桿觸動2 側(cè)行程開關(guān)動作，通過控制回路使單斗電機(jī)停機(jī)，并發(fā)出警報(bào)，提示崗位人員去現(xiàn)場查看，現(xiàn)場安裝情況如圖2 所示。實(shí)際使用中卷揚(yáng)上最多1～2 圈處于亂繩狀態(tài)就會發(fā)生報(bào)警，出現(xiàn)問題通知維修人員將亂繩的鋼繩理順即可繼續(xù)生產(chǎn)，避免了問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，持續(xù)亂繩甚至鋼繩斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。

圖1 行程開關(guān)安裝位置示意

圖2 行程開關(guān)現(xiàn)場安裝情況

4 日常檢修維護(hù)

（1）單斗提升機(jī)日常使用中由于鋼繩需要潤滑，卷揚(yáng)筒旋轉(zhuǎn)時(shí)會把油脂甩在碰桿及行程開關(guān)上，導(dǎo)致誤動作或不動作；需定期清理油脂，保證行程開關(guān)的工作環(huán)境。

（2）為了保證限位報(bào)警關(guān)鍵時(shí)刻能起作用，還需定期對其使用效果進(jìn)行測試，確保出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)報(bào)警停機(jī)。

（3）提升機(jī)每次更換鋼繩前，應(yīng)將碰桿拆除，防止鋼繩碰壞，更換完成后應(yīng)調(diào)整碰桿位置。

（4）在發(fā)生亂繩情況恢復(fù)鋼繩后，防亂繩裝置也應(yīng)及時(shí)恢復(fù)碰桿位置，并進(jìn)行效果預(yù)試。

5 結(jié)語

此裝置從2012 年安裝使用至今，多次鋼繩亂繩時(shí)均穩(wěn)定動作，后續(xù)在窯體大修時(shí)對單斗彎軌缺陷進(jìn)行修復(fù)，并加強(qiáng)鋼繩的日常檢查維護(hù)和調(diào)整，鋼繩松弛發(fā)生的概率大大降低，未再出現(xiàn)因鋼繩亂繩導(dǎo)致鋼繩損壞而影響生產(chǎn)的事故。該裝置的使用，既節(jié)約了成本，又降低了設(shè)備故障率，提高了設(shè)備可靠性，為連續(xù)性穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保障。