吊裝孔用電動蓋板的設計

時 陽 蔣保珠 冀留慶 丑善強 景蔚然 臧 斌 黃德升 楊 楠 富榮綿

（中鋼設備有限公司）

燒結廠為滿足燒結機的安裝、日常維修及零件更換需要，在燒結機廠房建設時設置有吊裝孔。燒結機屬于大型設備，搭建多層樓板，每層樓板的高度差較大，并且每層樓板上都設置多種不同尺寸的吊裝孔，尺寸一般較大，對現場工作人員構成一定的安全隱患。常規做法是在吊裝孔四周設一圈欄桿，并設立警示標識，但該措施依然存在安全隱患，如存在零件或工具通過欄桿掉落至下層，造成人員傷害。為了防患于未然，減少傷害事故的發生，保證人身安全，設計研發了滿足廠房吊裝孔用電動蓋板，下面將介紹吊裝孔用電動蓋板的設計情況［1-7］。

1 吊裝孔蓋板概況

以目前萊鋼480 m2燒結機廠房內的7.0 m×3.8 m的吊裝孔為例，考慮到吊裝孔尺寸較大，廠房空間有限，本電動蓋板本體設計采用2 個小蓋板，通過銷軸鉸接而成，蓋板打開時，2 個小蓋板可以沿鉸接點折疊，節省了空間。采用一鍵電動控制蓋板的提升，方便工作人員操作，節省人力，并且不妨礙吊裝作業。在無吊裝作業時，卷揚機具有自鎖功能，防止因重力回落，安全可靠。卷揚機反轉，蓋板展開，將吊裝孔封閉，保證作業人員安全。

2 工作原理及結構

吊裝孔蓋板基于滑輪原理，設計結構主要包括蓋板（1）、蓋板（2）、軌道、卷揚機、腳輪、滑輪、行程卡關等部分，見圖1。

2.1 蓋板本體

蓋板本體采用框架結構，框架由80 mm×80 mm×6 mm 的方管焊接組成，焊后校正平整，具有足夠的剛度和強度。框架上斷續焊接2 mm厚的Q235A鋼板，在保證強度的同時盡量降低質量和成本。整個蓋板由2 個小蓋板通過銷軸鉸接組成，蓋板（1）另一端與吊裝孔邊緣的2 個固定支座鉸接，蓋板（2）一端與蓋板（1）通過銷軸鉸接，蓋板（2）另一端為自由狀態，這樣可以實現蓋板（1）與蓋板（2）的自如折疊，折疊點銷軸見圖2。

2.2 卷揚機

驅動部分選用電動卷揚機，布置在吊裝孔一側，其鋼絲繩繞過布置的滑輪，達到提升蓋板的目的，提升速度為8～16 m/min，選用φ10 mm鋼絲繩。卷揚機可以實現一鍵控制運行，并且其減速機帶有自鎖功能，當蓋板需要停止提升時，不會由于重力產生回落，節省人力，操作方便的同時保證了操作安全。卷揚機布置見圖3。

2.3 滑輪系統

滑輪分為動滑輪和定滑輪。在廠房的上梁設置一個雙列定滑輪，對應其正下方設置一個單列定滑輪，2 個滑輪成垂直角度，并保證鋼絲繩中心線與2 個滑輪槽中心線一致，其目的是保證鋼絲繩在改變方向后不會與2 個滑輪發生卡阻打滑現象，滑輪系統及鋼絲繩受力情況見圖4。在蓋板（1）靠近2個蓋板折疊處的一端焊接1 個雙列滑輪作為動滑輪，3 種滑輪組成滑輪系統。滑輪系統的布置是鋼絲繩能否平順運動的關鍵。鋼絲繩繞過滑輪系統最終拉動蓋板（1）一端向上運動，而整體做圍繞固定鉸接點的旋轉運動。利用動滑輪的特性，將滑輪受到的拉力平均分散到4 根鋼絲繩上，每根鋼絲繩的拉力減小到原有的1/4，大大降低了電機的功率。

2.4 軌道及腳輪

腳輪及軌道結構見圖5、圖6。軌道形式為2 根角鋼焊接在吊裝孔內壁兩側的預埋鋼板上，實現導向作用，由于蓋板整體輕盈，自重小，選用角鋼作為運行軌道即可滿足使用要求，安全可靠，節約成本；另外，角鋼可以根據現場實際情況與預埋鋼板焊接，靈活性高，便于安裝、更換及維修。

腳輪通過螺栓連接在蓋板（2）的自由端，表面材質耐磨，易于更換。腳輪的輪面坐落在軌道上，提升過程中腳輪在軌道上自如滾動，防止蓋板與軌道摩擦，減少提升阻力。蓋板外延整體尺寸略小于吊裝孔尺寸，吊裝孔不使用時，蓋板展開坐落在軌道上，外沿與吊裝孔有5 mm 的間隙，并且上平面與平臺齊高，外觀平整美觀，沒有凸起，結構簡單實用。

2.5 行程開關

在蓋板提升的極限位置設置行程開關，選用點接觸式行程開關。蓋板從提升，疊后直到完成打開的過程會逐漸接近，最后貼靠在平臺側壁，最終與地面垂直。為了防止由于過度拉升而損壞蓋板，最大程度上做到不影響吊裝孔的使用，當蓋板旋轉提升到接近垂直角度時，蓋板（1）表面會接觸到行程開關，行程開關將信號傳給卷揚機，使其停止拉升，并保持制動狀態，保護蓋板及卷揚機。

3 結 語

（1）生產、制造業企業應避免各種原因造成人身傷害事故，作為設計人員應盡量將安全問題消除在設計環節，特別是在工作安全風險較高的燒結廠，電動蓋板的使用可以有效減少工人檢修設備時的安全隱患。

（2）基于山東萊鋼480 m2燒結項目，蓋板設計采用了電動控制方式，結構簡單、操作方便、節省人力。從經濟方面看，投入小，安裝更換方便，具有良好的通用性，適合在國內各燒結廠推廣應用。