門式堆取料機(jī)卷?yè)P(yáng)鋼絲繩防出槽分析與解決方案

趙曉龍

摘要：鋼絲繩作為重要的提升、起重、運(yùn)輸設(shè)備中的高度危險(xiǎn)構(gòu)件，被視為諸多工業(yè)領(lǐng)域的“生命線”。但鋼絲繩的安全一直是使用單位重大設(shè)備管理過(guò)程中的“盲點(diǎn)”。若鋼絲繩出槽，會(huì)傾斜纏繞在纏繞完好的鋼絲繩或繩槽的棱緣上產(chǎn)生籠狀畸變，籠狀畸變發(fā)生后會(huì)使繩徑變大，因此有一個(gè)變量會(huì)隨之明顯發(fā)生改變，即鋼絲繩和卷筒體的包絡(luò)圓。

關(guān)鍵詞：門式堆取料機(jī);卷?yè)P(yáng)鋼絲繩;防出槽分析;卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩出槽解決

1門式堆取料機(jī)鋼絲繩起升主要原理3現(xiàn)場(chǎng)安裝及實(shí)施效果

鋼絲繩吊裝是門式堆取料機(jī)活動(dòng)梁的主要吊裝形式之一。活動(dòng)梁提升機(jī)構(gòu)有兩組，剛性腿和柔性腿各一組，每組由立柱滑道、平衡滑輪組、單滑輪組、四聯(lián)固定滑輪組、四聯(lián)聯(lián)動(dòng)滑輪組、絞車機(jī)構(gòu)（包括滾筒和驅(qū)動(dòng)裝置）、鋼絲繩托輥、鋼絲繩等組成。當(dāng)活動(dòng)梁在任意升降位置工作時(shí)，平衡滑輪組可自動(dòng)調(diào)節(jié)兩組升降機(jī)構(gòu)的平衡。當(dāng)鋼絲繩突然斷裂時(shí)。鋼絲繩的方向和位置可以通過(guò)多套移動(dòng)和天車來(lái)改變，應(yīng)力分布合理。

鋼絲繩張力的數(shù)學(xué)模型：鋼絲繩張力主要由脫扣器的重力引起，鋼絲繩重量相對(duì)較輕，可忽略不計(jì)。刮刀由刮刀托架、鏈輪傳動(dòng)裝置、刮刀桿、皮帶輪塊彈簧和驅(qū)動(dòng)小齒輪裝置組成。當(dāng)脫料處在不同的工作條件下時(shí)，鋼絲繩和脫料件之間包含的角度會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)脫料件的重心也會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)研究材料采集區(qū)的工作條件，下圖給出了鋼絲繩張力的數(shù)學(xué)模型。脫料板和門框之間的鉸鏈點(diǎn)做為座標(biāo)原點(diǎn)o，水平左向上方向和垂直向上方向是兩個(gè)座標(biāo)軸的正方向。其中點(diǎn)a是鏈輪傳動(dòng)裝置的重心，而鏈輪傳動(dòng)裝置的重力為G1;k是鋼絲繩張力和皮帶輪鎖緊器和皮帶輪鎖緊器的作用點(diǎn)G2;點(diǎn)b是脫料載體和脫料鏈的重心，重力為G3;o點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)小齒輪的重心，重力為G4。當(dāng)脫料處于水平狀態(tài)時(shí)，點(diǎn)A（x1，0）、點(diǎn)K（x2，0）、點(diǎn)B（x3，0）和點(diǎn)S（x4，y4）的坐標(biāo)。當(dāng)刮刀以任何角度傾斜θ時(shí)，上述坐標(biāo)為：A（x1cosθ，x1sinθ）、K（x2cosθ，x2sinθ）、B（x3cosθ，x3sinθ）。鋼絲繩與水平方向之間的β角度為β=arctany4-x2sinox2cosθ-x4o，從o點(diǎn)到鋼絲繩的垂直距離L=x2sin（θ+β）。按照下圖所示鋼絲繩張力的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)以下方程求解t=[G1x1cosο-G2cosο-G3cosο=0。

2堆取料機(jī)使用現(xiàn)狀

火力發(fā)電廠內(nèi)使用的堆取料機(jī)根據(jù)其堆、取功能可以細(xì)分成堆料機(jī)、取料機(jī)和堆取料機(jī)，其中堆料機(jī)和堆取料機(jī)都能承擔(dān)堆料的功能。在日常工作中，堆取料機(jī)的堆垛作業(yè)使用升降活動(dòng)梁。堆垛前，應(yīng)先進(jìn)行尾車更換操作。當(dāng)尾車更換操作從揀貨變?yōu)槎蚜蠒r(shí)，活動(dòng)梁將被提升到最高位置，堆取料機(jī)的堆料操作才能進(jìn)行。在門式揀貨作業(yè)中，還需要抬起活動(dòng)橫梁來(lái)更換尾車。當(dāng)火力發(fā)電廠煤炭被分層揀起時(shí)，堆取料機(jī)必須降低活動(dòng)梁才能取下一層。但是，當(dāng)平衡輪不在平衡位置時(shí)，活動(dòng)梁的鋼絲繩會(huì)摩擦槽。當(dāng)活動(dòng)梁上升或下降時(shí)，會(huì)對(duì)鋼絲繩造成嚴(yán)重磨損，甚至導(dǎo)致鋼絲繩斷裂或折斷，因此平衡輪的偏轉(zhuǎn)對(duì)活動(dòng)梁升降機(jī)構(gòu)鋼絲繩的磨損率影響很大。

根據(jù)技術(shù)方案和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)計(jì)檢測(cè)裝置，確定檢測(cè)機(jī)構(gòu)安裝位置和是否與其他部件、機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉，模擬組裝完成后制作了連桿、底座等機(jī)構(gòu)，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后在系統(tǒng)中寫(xiě)入檢測(cè)程序。檢測(cè)裝置安裝完成后進(jìn)行測(cè)試，因正常工況下模擬鋼絲繩出槽較為不便，所以利用更換門式堆取料機(jī)滑輪時(shí)，對(duì)防出槽裝置進(jìn)行了測(cè)試，在卷筒纏繞鋼絲繩的過(guò)程中，人為將鋼絲繩纏繞在已纏繞在卷筒上的鋼絲繩上進(jìn)行模擬，出槽的鋼絲繩觸碰到碰桿，從而觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)，形成開(kāi)關(guān)動(dòng)作后卷?yè)P(yáng)機(jī)構(gòu)停止運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

4活動(dòng)梁升降日常維護(hù)及運(yùn)行注意事項(xiàng)

設(shè)備運(yùn)行初期無(wú)問(wèn)題，鋼絲繩纏繞正常，提升機(jī)構(gòu)運(yùn)行良好。跑了一段時(shí)間后，鋼絲繩開(kāi)始微微出現(xiàn)，然后越來(lái)越嚴(yán)重。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明整個(gè)機(jī)構(gòu)的原理和安裝都沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)橐婚_(kāi)始設(shè)備還能正常運(yùn)行，然后一點(diǎn)一點(diǎn)出現(xiàn)“拉繩”現(xiàn)象，說(shuō)明機(jī)構(gòu)中某個(gè)部件有變量，且變量越來(lái)越大。通過(guò)對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)的分析，之前已經(jīng)對(duì)活動(dòng)梁及其附件和材料進(jìn)行了分析，它們的變化不會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)斷繩，但是活動(dòng)梁、天車和卷盤的磨損需要很長(zhǎng)時(shí)間，不會(huì)有那么快的反應(yīng)。在整個(gè)機(jī)構(gòu)中滿足這種變量的部件顯然是鋼絲繩。我們都知道新鋼絲繩在使用初期有一定的伸長(zhǎng)率，在一定范圍內(nèi)，但即使是同一型號(hào)的任意兩根鋼絲繩，其伸長(zhǎng)率也是不同的。提升機(jī)構(gòu)調(diào)整運(yùn)行后，平衡輪兩側(cè)的鋼絲繩受到應(yīng)力的影響，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由于受力環(huán)境、物料作用不穩(wěn)定等因素，會(huì)造成平衡輪兩側(cè)鋼絲繩伸長(zhǎng)量變化不一致。當(dāng)不一致性過(guò)大，超出平衡輪的調(diào)整范圍時(shí)，出現(xiàn)“斷繩”現(xiàn)象。這種現(xiàn)象很正常，處理起來(lái)也比較簡(jiǎn)單。只需將活動(dòng)梁降到最低點(diǎn)，通過(guò)卷筒上的鋼絲繩夾重新調(diào)整鋼絲繩的長(zhǎng)度即可。而且鋼絲繩使用一段時(shí)間后，鋼絲繩的伸長(zhǎng)率消失，無(wú)需調(diào)整。除上述現(xiàn)象外，還有機(jī)構(gòu)本身零件的缺陷導(dǎo)致的“斷繩”現(xiàn)象，可以用檢查法進(jìn)行檢查。首先檢查滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。如果滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，整個(gè)升降系統(tǒng)中只剩下滾筒本身。卷筒的加工精度和差異也是影響纏繞鋼絲繩長(zhǎng)度的主要因素。根據(jù)調(diào)查結(jié)果，斷繩現(xiàn)象可以通過(guò)重組或更換來(lái)解決。（1）門式機(jī)操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《堆取料機(jī)的操作規(guī)程》，避免魯莽操作和誤操作。（2）正常情況下，大車行走機(jī)構(gòu)和活動(dòng)橫梁升降機(jī)構(gòu)不得同時(shí)啟動(dòng)。（3）活動(dòng)梁應(yīng)同步升降，擺輪應(yīng)處于平衡位置，最大傾角不得大于70°。（4）每次啟動(dòng)前，檢查擺輪是否在正常位置，然后再堆取;（5）吊動(dòng)梁時(shí)注意平衡輪是否偏斜，如有及時(shí)調(diào)整。（6）鋼絲繩不得扭曲、漏油、開(kāi)槽、斷股、斷絲。（7）電梯各滑輪組應(yīng)無(wú)卡澀和磨損。（8）提升活動(dòng)梁時(shí)，應(yīng)將門式小車開(kāi)到剛性腿或柔性腿的邊緣，并密切注意避免與料場(chǎng)發(fā)生碰撞，以免活動(dòng)梁變形、門式小車脫軌。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，加強(qiáng)門式堆取料機(jī)卷?yè)P(yáng)鋼絲繩防出槽的成功實(shí)施為料場(chǎng)施工奠定了良好基礎(chǔ)，為解決料場(chǎng)無(wú)組織排放創(chuàng)造了條件，對(duì)火力發(fā)電企業(yè)和其他行業(yè)封閉料場(chǎng)建設(shè)具有很好的借鑒意義。

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