一種新型攪拌筒專用吊具

薛理平 袁鵬 管冬寧

華菱星馬汽車（集團）股份有限公司 安徽馬鞍山 243061

1 攪拌筒的吊具形式

吊具是攪拌筒制作過程中用于轉運作業(yè)的重要工具，既要能達到吊裝的安全性能，還要求操作簡便，以提高作業(yè)效率。攪拌筒常用的吊具形式有兩種：第一種是普通鋼絲吊繩形式，第二種是專用吊具形式。第一種吊繩形式的吊具主要用于涂裝作業(yè)結束后的小批量筒體吊裝或者有特殊要求的場合（如圖1）。

通常情況下，專用吊具整體安全性能、作業(yè)效率都較鋼絲吊繩形式的吊具性價比高，即無論從人力成本還是制作成本上來說，都相對較低；而鋼絲吊繩吊具為內(nèi)鋼絲外尼龍繩纏繞形式，制作工藝要求較高，只能從專業(yè)的吊具生產(chǎn)企業(yè)采購；因此，只有在難以用第二種實現(xiàn)吊裝作業(yè)或者有特殊要求的情況下才采用第一種吊具。

然而，原從吊具廠家處購置的專用吊具在吊裝筒體及轉運到下道工序時，操作工必須爬上3 m多高的筒體上摘下吊具，存在著勞動強度高、并有著極大的安全隱患問題。對此，本文提出了利用原有的專用吊具改裝成行車工操縱行車即可獨自完成吊具與攪拌筒拆裝的解決方法，并具體論述了其改裝結構的布置、原理及實施方式。

2 改進前的攪拌筒專用吊具

改進前的攪拌筒專用吊具結構及實物如圖2、3所示。在圖2中，攪拌筒專用吊具包括起吊件、卸扣、固定件和平衡管，平衡管是直徑為320 mm壁厚為15 mm的無縫鋼管，固定件是用直徑為25 mm的圓鋼彎曲后，焊接固定在平衡管上，而卸扣分別與固定件和起吊件相連；目前國內(nèi)常規(guī)攪拌筒的自重在4.5 t以下，所以選用能承載5 t的卸扣即可。卸扣的主要作用是為了便于人工在吊具裝卸與行車掛扣時降低作業(yè)強度，若不加裝卸扣，因吊具自身較重，作業(yè)人員在裝卸吊具時頗為費力；當行車作業(yè)過程中無需頻繁更換吊具時，可以考慮不用卸扣，而是直接將起吊件與固定件采用串接的固定形式進行掛接，但要保證起吊過程行車掛鉤不會碰撞到筒體。起吊件為精鑄件，是一個類似橢圓狀的圓環(huán)（橢圓短徑為20 mm），作業(yè)時直接掛在行車掛鉤上，或用一定長度的鋼絲繩將行車掛鉤與吊具的起吊件串連掛接。由于在重力的作用下平衡管處于水平狀態(tài)，行車工操縱起吊鉤時無法將長度為700 mm的平衡管在水平狀態(tài)下從攪拌筒體上的400 mm的人孔口中放進去或取出來，因此，這種專用吊具無法實現(xiàn)吊裝過程中行車作業(yè)人員獨立完成吊具的裝卸。

3 改進后的攪拌筒專用吊具

3.1 改進后的專用吊具結構布置及其原理

改進后的攪拌筒專用吊具的結構布置及實物如圖4、5所示。

在圖4中，攪拌筒專用吊具包括起吊件、固定件、限位保護環(huán)、平衡管和配重件，起吊件與固定件和限位保護環(huán)串連套接。與改進前相比，改進后的專用吊具減少了卸扣，但新增了配重件（安裝于平衡管內(nèi)的一端）和限位保護環(huán)（直徑為20 mm的圓鋼）。新增的配重件為圓鋼，向下的一端直接與平衡管的端面進行焊接，在平衡管內(nèi)的另一端按照固定環(huán)和限位保護環(huán)的位置尺寸打孔，讓固定件和限位保護環(huán)插入后穿過平衡管和配重件，再將固定環(huán)和限位保護環(huán)與平衡管接觸的部位進行焊接固定。改進后的吊具起吊件直接與固定件串連掛接，減少了卸扣。由于改進后的吊具由行車工獨自操作，考慮到行車工作業(yè)過程中視線和行車掛鉤與筒體有可能產(chǎn)生碰撞的情況，需用一定長度的鋼絲繩將行車掛鉤與吊具的起吊環(huán)串連掛接。起吊件和配重件均為實體構件。吊具處在靜止狀態(tài)時，吊具自動與水平面形成進入攪拌筒人孔口內(nèi)的安裝夾角，安裝夾角為60°~75°（安裝夾角并不局限于此角度），只要平衡管在出入攪拌筒人孔口時與攪拌筒不接觸即可，即當?shù)蹙呶挥跀嚢柰踩丝卓诘恼戏綍r，吊具沿攪拌筒軸線方向的投影位于攪拌筒人孔口沿攪拌筒軸線方向的投影內(nèi)。

3.2 改進后的專用吊具技術要點

通過上述描述可知，攪拌筒專用吊具設置的配重件，使得吊具的質(zhì)心位于起吊件的一端。吊具處在靜止狀態(tài)時，吊具自動與水平面形成進入攪拌筒人孔口內(nèi)的安裝夾角，行車工通過升降吊繩即可實現(xiàn)吊具與攪拌筒的拆裝；相對于需要輔助人員爬至攪拌筒頂部進行吊具與攪拌筒拆裝分離的情況，提高了工作效率和作業(yè)中的安全系數(shù)。

3.2.1 技術要點

新增的配重件可安裝在平衡管的內(nèi)腔而不需改裝原有吊具長度，且有效地避免了外物損傷配重件的情況，從而延長了吊具的使用壽命。

起吊件既可以為圓形的環(huán)狀，也可以根據(jù)需要設計成方形環(huán)或三角形環(huán)等。由于本固定件與平衡管形成環(huán)狀起吊件安裝空間，且起吊件與固定件串接，有效地避免了起吊件與固定件脫離的情況，提高了吊具的使用安全性。避免了操作人員在使用吊具時還需要進行起吊件與固定件的安裝，有效地降低了其勞動強度。

限位保護環(huán)與平衡管連接且位于環(huán)狀起吊件安裝空間外側，并與起吊件串連套接。限位保護環(huán)可以通過鉚接或焊接方式與平衡管固定連接，它主要保護吊具在起吊過程中避免平衡管一端滑出人工孔的情況。

3.2.2 安全性

圓環(huán)狀起吊件的設計結構可保證吊具在使用過程中圓滑地進出人工孔，避免硬性觸撞碰傷人工孔；固定件和限位保護環(huán)與平衡管的穿透性相連及焊接，則有效地避免了吊具在使用過程中固定件和限位保護環(huán)有可能會與平衡管相對運動的情況；而限位保護環(huán)則在吊具的使用過程中，可避免平衡管一端滑出人工孔的情況，且固定環(huán)與平衡管連接處若發(fā)生斷裂時，起吊件仍可以與限位保護環(huán)連接，使得吊具可以繼續(xù)使用，從而預防了脫鉤，提高了吊具的使用安全性。

4 改進后的專用吊具具體實施方式

當使用吊具轉運攪拌筒時（如圖6），將栓在起吊機吊繩上的吊具移至攪拌筒的上方，待吊具處于靜止垂下狀態(tài)時，吊具與水平面自動形成進入吊具開口的安裝夾角，平衡管的最低端首先進入攪拌筒內(nèi)，然后下降吊繩，直至平衡管的頂端進入攪拌筒內(nèi)；操縱行車，待吊具平衡管的最高點接觸筒體人孔口內(nèi)壁時慢慢起吊，將攪拌筒吊裝至下一道工序作業(yè)工段；待攪拌筒平穩(wěn)放置后，吊繩下降，使得平衡管在攪拌筒內(nèi)與水平面形成安裝夾角，待吊具平衡管的最高點與筒體人孔口內(nèi)壁不發(fā)生干涉時，通過吊繩將吊具由攪拌筒內(nèi)抽離，從而完成攪拌筒的轉運工作，吊裝過程模擬示意如圖7。

5 結語

根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)使用改進前、后兩種吊具的作業(yè)時間對比可知，改進后的攪拌筒專用吊具單次吊裝作業(yè)至少可以節(jié)省5 min，吊裝作業(yè)效率提高了60%，且僅由行車工便可獨立完成；使用改進后的吊具，通過設計專用筒體存放工裝，可對筒體進行疊加堆放（如圖8），場地利用率提高50%，改善了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境。對筒體人孔口質(zhì)量要求較高的企業(yè)，還可以在制作吊具時，在吊具平衡管兩端安裝防撞橡膠皮，以降低吊具與筒體人孔口直接碰撞所產(chǎn)生的人孔口變形。