卷揚系統現場出現問題分析與改進

劉冬梅 王 輝（北方重工集團有限公司裝卸設備分公司，遼寧 沈陽 110141）

工業技術

卷揚系統現場出現問題分析與改進

劉冬梅 王 輝
（北方重工集團有限公司裝卸設備分公司，遼寧 沈陽 110141）

卷揚系統在現場如果出現問題是很危險的。本文力求通過長期的設計工作實踐，對卷揚系統現場出現的問題進行分析，并談一點更合理的解決方案。

斷裂；受力不均；連接件

賽吉滿蒙古能源資源公司洗煤廠項目DB1140/42.6膠輪回轉式堆料機，現場安裝后，剛剛使用過程中曾出現的卷揚系統中一根鋼絲繩斷裂，另一根鋼絲繩不能夠承受所有的力，也斷裂，造成移動小車疾速下滑，并且造成設備的損壞。設備結構圖如圖1所示。

圖1

本設備中卷揚系統起的作用是完成移動小車的伸縮功能，卷揚收繩到最短時，移動小車移動到臂架最高點，卷揚放繩時，移動小車受重力作用移動到臂架最低點。卷揚系統中的鋼絲繩決定移動小車的上下位置，本設備中卷揚的設計示意圖如圖2所示。

圖2

在圖2中可以看到，電動葫蘆為雙出繩，鋼絲繩通過四組滑輪固定到移動小車的車架上。現在看起來完全可以實現移動小車的上下移動，看起來沒有問題，但現場卻出現的鋼絲繩斷裂的問題。為什么剛剛使用就出現了斷裂的現象？

首先從結構設計角度看，選擇兩根鋼絲繩、四組滑輪是合理的。如果選用一根鋼絲繩，結構上無法布置，因為中間有膠帶機運送物料，如果中間布置鋼絲繩及滑輪是行不通的，只能將鋼絲繩及滑輪布置在膠帶機兩側，這就決定只能選用雙出繩電動葫蘆及兩根鋼絲繩這種結構。

其次從計算角度進行分析，校核鋼絲繩拉力，設備中選用的鋼絲繩型號為：6x37+FC-15-1670，56m。

所選鋼絲繩破斷拉力應滿足下式：

Sp≥Smax·n

式中：Sp——整條鋼絲繩的破斷拉力（公斤）；

Smax——鋼絲繩最大靜拉力（公斤）；

n——鋼絲繩最小安全系數，根據手冊推薦的機構工作級別選取；

Σs——鋼絲繩的破斷拉力（公斤）；

Sp=ψ·Σs。

Σs查表得136000公斤；ψ取0.9。

設備移動小車，移動膠帶機及物料等鋼絲繩所受拉力為27噸。即Smax=27000公斤；計算得安全系統n為9。

安全系統n按工作級別M3（安裝用吊鉤式）查表選取，n 取4。

計算得安全系數n為9，大于查表選取的安全系數4。

以上計算證明從受力分析角度鋼絲繩滿足要求。

再次從安裝角度分析，因為卷揚中有兩根鋼絲繩，安裝的精度再高，兩根繩也不可能完全等長度，如果兩根繩不是完全相等，那么就存在受力不均的現象。在我們的分析過程中發現，如果把兩根鋼絲繩轉化為一根鋼絲繩，那么受力不均的問題就可以解決了。但如果選一根鋼絲繩，那鋼絲繩的直徑就非常大，相應帶來的卷揚電動葫蘆的型號就得修改，這從成本上不合適；而且從結構設計上來看，選用一根鋼絲繩也行不通；而且問題是現場出現的，不能有大的修改。思來想去，還是把兩根繩轉化為一根繩是最合理的。

下面便是我的解決辦法，如圖3所示。

如圖3所示，利用連接件將兩根鋼絲繩轉換為一根鋼絲繩，解決了受力不均的問題。

現場利用改進后的結構，至今已經兩年多了，運轉一直良好，再沒有出現過鋼絲繩斷裂的問題。

圖3

[1]聞邦椿.機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2010.

[2]高長明.礦物原料預均化[M].北京：中國建筑工業出版社，1983.

[3]沃爾特.H.杜達.國際先進水泥工藝裝備手冊[M].武漢：武漢工業大學出版社，1989.

TF325

A

劉冬梅，1977年12月，從事散料裝卸設備的設計研究工作；職稱：高級工程師。工作單位：北方重工集團有限公司裝卸設備分公司研究所。