新型大噸位反應器翻身吊具結構改進設計

于海濤 劉彥培

（巨力索具股份有限公司技術中心，河北 保定072550）

1 原有吊具存在的問題

在大型反應器、壓力容器翻身過程中使用的吊具，通常由上索具、上卸扣、梁體、下卸扣、下索具幾部分構成，如圖1所示。其翻身過程如圖2所示。

圖" 吊具的組成

圖- 翻身過程

無接頭繩圈直接掛接到卸扣上，卸扣弧形接觸面半徑小于繩的最小彎曲半徑，會造成繩圈死彎，無法恢復，且翻身過程中繩與壓力容器吊軸之間產生摩擦，易造成繩圈磨損和斷絲等現象，使繩圈壽命大大縮短；而在未達到報廢期間，為保證繩圈的安全性，需要每次吊裝前做拉力試驗，以驗證其安全性，這就造成了很大的浪費。

為解決這一系列問題，需研制一種無摩擦、索具大彎曲半徑結構的新型吊具。

2 新型吊具方案改進設計

為達到繩圈與壓力容器之間不磨損的目的，第一，需要繩圈在壓力容器吊軸位置以漸開線方式旋轉，使繩與吊軸不產生摩擦；第二，需要增大卸扣位置的彎曲半徑，且可以與下部吊軸位置同步轉動。

以中核五建公司1 200tEO反應器吊具為例，原方案為上部為WJT208型無接頭繩圈，直徑208mm，對折使用，卸扣選用S－BX800T，為800t卸扣，卸扣弓形本體圓鋼截面直徑為207mm，彎曲半徑僅103.5mm，而鋼絲繩圈的最小彎曲半徑為繩徑的1.5倍，即：

800t卸扣接觸截面的彎曲半徑要比其需求小得多，繩圈必定會產生死彎。

下部繩圈和尾部繩圈直徑276mm，更不能滿足彎曲半徑的要求。

為加大繩圈的彎曲半徑，可以增大梁體端部吊軸的直徑，此時需要將軸的直徑增加到兩倍繩圈彎曲半徑：

但是這樣就會產生兩個問題：（1）梁體由于吊軸直徑增加，自重會加重；（2）吊軸加粗后，梁體端部穿軸孔增大，耳板外緣半徑就會增加，這樣梁體的整體尺寸會變得非常大，在造成梁體重量增加的同時，大耳板與細管梁焊接穩定性也會相對降低。

考慮起重機上與鋼絲繩配合使用的滑車結構，滑輪與軸分體設計，耳板尺寸可大大縮小，因此采用滑輪結構更合理。

現對梁體進行改進，如圖3所示，將上下卸扣全部去掉，在梁體支撐管中心線上增加槽徑600mm的滑輪，這樣其彎曲半徑達到300mm，并采用高強度繩圈，其直徑可以縮小到168mm，最小彎曲半徑縮小到：

滿足繩圈使用要求。

圖* 對梁體的改進

梁體下部槽徑800mm，并使用高強度繩圈，直徑縮小到210mm，最小彎曲半徑縮小到：

滿足繩圈使用要求。

滑輪安裝到梁體端部兩塊耳板之間，耳板與梁體中間管梁通過隔板焊接在一起，耳板間隙過大會降低穩定性，因此需縮小其間隙，考慮滑輪為非高速轉動，所以選用自潤滑軸承更利于結構的合理性。

自潤滑軸承為銅基復合軸承，軸承與滑輪軸之間的摩擦系數μ≤0.03，而繩與壓力容器吊軸之間的摩擦系數為鋼對鋼無潤滑摩擦，并且吊軸為非加工面，鋼絲繩與吊軸接觸面位置為絲與軸接觸，為線接觸，繩對軸表面造成線壓潰，因此它們之間的摩擦系數高于鋼對鋼干摩擦，即μ≥0.15，所以在翻身時，繩圈與壓力容器吊軸的相對位置不動，并以漸開線軌跡旋轉，梁體下部滑輪轉動，避免了繩與軸的摩擦，提高了索具的安全性，延長了其使用壽命。

尾部索具吊裝時不需要轉動，因此不會產生摩擦，考慮制作一件大直徑鋼絲繩套環。而這種大噸位繩圈 自重很大，人操作非常困難，套環做成圓形，更方便繩圈安裝。因此進行如下改進：取消卸扣，制作成帶有槽徑800mm滑輪的單點起吊結構件，如圖4所示，滿足了繩圈使用要求。

圖. 帶有槽徑5!!==滑輪的單點起吊結構件

需要注意的是，繩圈上的禁吊點必須在壓力容器水平和豎直狀態下，都不會旋轉到滑輪輪槽位置，也不得在翻身過程中使其越過滑輪。

3 應用與結論

改進方案在實際吊裝中減少了繩與軸之間的磨損，達到了非常好的效果。且滑輪數量可根據吊裝需求進行增減，保證了繩圈的適用性，滿足了多工況吊裝要求。

［1］成大先.機械設計手冊［M］.5版.北京：化學工業出版社，2008.

［2］I MCA M179—2005 鋼纜吊索及繩圈使用指南［S］.

［3］GB／T26079—2010 梁式吊具［S］.

［4］GB／T5974.1—2006 鋼絲繩用普通套環［S］.