新型自動傾翻鋼包小車結構設計

摘要：通過一種以主起升機構小車為載體和運行主體，并在主小車架上鋪設供副起升小車運行的軌道，利用安裝在主小車上的電液推桿，推動副小車左右移動，并通過副起升吊鉤下掛的山形鉤上下移動，配合主鉤及主小車運行機構，安全、可靠、高效的完成鋼水包的吊運及兌鋼水工作，同時也提高了兌鋼水這一過程的自動化程度。

關鍵詞：冶金;鋼水包;主副鉤間距;電液推桿;自動掛鉤

0 ?引言

冶金起重機的需求量隨著鋼鐵行業的快速發展變的越來越大，對其結構性能要求也越來越高。出于目前節能環保和提高勞動生產率的目標，鋼鐵生產單位對吊運鋼包起重機的安全性及工作效率也提出了更高的要求，以達到節能降耗提高生產率的目的。冶金起重機吊運鋼水包的主要目的是吊運鋼水包到特定位置和傾翻鋼水包來完成兌鋼水工作。起升機構、大小車運行機構平穩安全可靠等性能指標，安全可靠性一般通過提高電機、減速機、鋼絲繩等配置達到增加安全系數的目的。小噸位一般采用變頻系統來實現平穩性，大噸位一般采用電機定子調壓系統來實現平穩性。

鋼包冶金起重機的工作原理為：主鉤通過龍門板鉤吊住鋼水包來完成上升和下降（Z方向工作區域），大小車運行來完成鋼水包橫向X和縱向Y的平面工作區域，通過起升和大小車運行來完成鋼水包的立體吊運工作，副鉤主要來完成鋼水包兌鋼水時的傾翻工作。

本文主要針對：單小車主副鉤雙起升機構的鋼包冶金起重機，副鉤在鋼水包兌鋼水時的傾翻工作中存在的的問題，作為研究方向，通過一種新型結構的單小車主副鉤雙起升機構型式設計，更加安全可靠和快速的完成掛脫鋼水包兌鋼水這個工況。

1 ?目前吊運鋼水包的單小車冶金起重機結構及存在的問題

單小車主副鉤雙起升機構：這種結構起重機總高相對比較低，通常用于160t以下的小噸位鋼包場合，其主起升機構通過龍門板鉤吊運鋼水包做上下動作，大小車運行機構來完成前后左右平面位置區域工作，副鉤作為鋼水包兌鋼水時的傾翻機構來使用，副鉤與主鉤之間的距離通常要在起重機生產廠家設計定制前，根據鋼鐵生產單位給出的鋼水包尺寸來設計定制好主副鉤的間距，但這種結構的主副鉤間距也是不能夠調整和適應不同的鋼水包。由于主起升機構下面龍門鉤是要在鋼水包正上方起吊鋼水包，所以龍門板鉤的橫梁都是采用細精粒、耐高溫、高強度的低合金，同時還設有隔熱板。副鉤通常是采用普通橋機的吊鉤組結構，鉤下掛一條環形鏈條，鏈條下配的鉤子是為了掛鋼水包底部的傾翻耳軸。鋼鐵生產單位在給定主副鉤間距時，一般都要比實際上需要的位置大500～1000mm左右，這樣做的目的主要一是為了防止副鉤受鋼水的熱輻射，二是當起重機司機同時運行大小車和上下鉤時，副鉤下的鏈條甩到鋼水包內。當然加大了主副鉤的間距可以有以上兩個好處，因距離遠同時也給鏈條副鉤掛住鋼水包底部的傾翻耳軸增加了難度，由于鋼水包的溫度很高，出于人員安全等因素考慮，工作人員通常要在工作平臺上配合起重司機，用一根長桿把鏈作條的鉤撥掛到位，這時才能通過主副鉤的上下動作配合來完成鋼水包的傾翻兌鋼水工作。這種掛鏈條副鉤的過程不但費時費力，而且人員在鋼包附近作業也存在安全隱患。

2 ?單小車雙起升機構，可調整主副鉤間距及自動掛傾翻板鉤設計（如圖1和圖2所示）

新型翻包小車由副小車部分、主小車部分以及主小車運行機構組成。副起升機構安裝固定在副小車上，通過安裝在主小架上的軌道，副小車通過安裝在主小車架上的電液推桿分別鉸接，實現左右移動，副起升機構可以上下移動;主起升機構安裝固定在主小車架上，主起升機構可以上下移動，主小車架通過端梁上安裝的四個車輪支撐在兩根主梁軌道上，小車運行機構安裝固定在主小車架上，通過聯軸器驅動兩個主動輪使整個小車在主梁軌道上左右運行。這種新型結構：①可適應需要主副鉤間距不同的鋼水包，如果鋼包主吊耳間距不同時只需更換龍門板鉤部分;②由于同噸位鋼包差別不大，主副鉤間距也不需要做的太大，運行距離1m左右，故副小車不設置運行機構而采用推動速度平穩的電液推桿做為運行動力實現左右移動，通過副小車上升、下降、左右移動和副鉤下掛的山形鉤（山形鉤的好處是不受載時保持平衡鉛垂向下）達到自動掛鉤完成兌鋼水工作。結構如圖1所示。

該結構的工作原理：當鋼水包注完鋼水后，主起升機構帶動龍門板鉤下移配合主小車運行機構掛主鋼水包，然后起升向上移動使鋼水包至合適位置，然后起動大車前后移動和主小車運行機構左右移動將鋼水包移至鋼水澆注口，這時通過副起升機構帶動副鉤下的山形板鉤向下移動至鋼水包傾翻吊耳下方位置，然后通過固定在主小車架上的電液推桿將副小車連同山形板鉤向鋼包側移動（預先根據鋼包的大小及吊耳的位置將電液推桿上的限位及主小車架上的限位，雙重限位調試好），移動到位后推桿斷電停止運動，副起升機構帶動山形板鉤向上移動掛住傾翻吊耳，通過主副起升機構的上下移動配合完成鋼水包傾翻兌鋼水工作;兌完鋼水后，副機升機構下移脫離鋼水包下部吊耳后，電液推桿反向收回使副小車連同山形板鉤遠離鋼水包，然后主鉤將空鋼包吊至空包處，進行下一個鋼水包的吊運及兌鋼水工作循環。

3 ?結語

該結構的小車設計點為：通過電液推桿使副小車在主小車架上的軌道上左右移動，同時預先根據不同的鋼水包尺寸調整好推桿上的左右限位和主小車架上限制副小車的左右限位（雙限位），配合副起升上下移動來完成自動掛鋼水包傾吊耳的目的，當與主鉤的上下移動配合時便實現了自動傾翻鋼包工作;該結構小車已在某鋼廠成功運用，且使用方便，同時也希望能為其它更優秀的設計方案起到拋磚引玉的作用。

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作者簡介：張戰前（1979-），男，河南沁陽人，工程師，從事起重機設計方面研究。