摘要：专业冶金行业在生产工序中普遍使用桥式起重机和冶金铸造起重机，在生产工序中主要承担起重运输作业任务。在现代大型企业的生产组织中，起重机械是必不可少的设备组成部分。起重机械应用广泛，在减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高工作效率方面起着非常重要的作用。文章介绍了大型轧机减速器吊装用专用吊具的方案设计及应用。
关键词：起重机；吊装；专用吊具
前言：起重机械起升钢丝绳升降运动存在着许多偶发的危险因素，如脱槽、滑轮磨穿会对钢丝绳造成的损伤直至破断、轴承损坏、轮缘断裂等。因此，针对起重机械的使用国家有严格、专门的规范要求，起重机械被列为特种设备加以特殊管理。在钢铁企业，因多种原因行车的额定起重量不能够满足设备检修时吊装的要求，现场需制作专用吊装吊具，满足安全生产的要求。
1 实例应用
某棒线轧钢厂棒材机组、高线机组两条产线于2010 年 3 月投产，其中棒材机组主轧跨配备了 2 台检修用行车，2 台行车的额定起重量分别为 20/5t 和16/3.2t，其中一台行车额定起重量为 20/5t，另外一台行车为 16/3.2t，由于棒材机组 2# 轧机减速器单台设备净重在 20.1t（不含润滑油品和两个低速联轴器的重量），如计算管路附件、联轴器和润滑油品的量，总体重量在 21.5t 以上，轧机减速器实际重心点为不对称箱体中心结构，根据《起重机械安全规程》（GB 6067- 85）国家准标局 1985- 06- 06 发布，1986- 04- 01 实施），该轧钢生产线上的两部行车其中任何一部行车的额定起重量均不能够满足 2 # 轧机减速器设备检修吊装的需要；高线机组 2 # 轧机减速器的重量和棒材机组 2 # 轧机减速器的重量相同，设备检修吊装也存在同样的问题。为了通用且符合起重机安全吊装技术规范的要求，根据现场实际情况，设计（方案设计）制做一种能够满足 2 条产线（高线机组、棒线机组）大型重心偏置减速器的吊装专用吊具，以满足现场安全吊装的需要。
1.1 方案设计思路
两条轧线上的 2 台桥式起重机虽然起重吨位不同，但两台行车可以双车配合作业，通过吊点位置的可调特性调整，既可以实现减速器的安全吊装，又可以避免单台行车过载使用，保证现场安全吊装。需考虑的几个问题：（1）高线机组、棒线机组现场 2 # 减速器结构均为不对称结构，减速器的实际重心偏离箱体的几何中心，设计吊具结构时要予以考虑。（2）由于起升高度受限，吊具的吊点与减速器吊耳的连接方式要考虑到这项因素。（3）双车吊具吊点位置的设计应满足双车受力状况在额定载荷 80%之内的限制，且不能够与行车操作室发生干涉。（4）吊具的现场使用需有详细的吊装方案，需要行车操作人员密切配合。
1.2 设计方案
根据设计思路，对现场的各关联尺寸进行测量。关联尺寸包括：起重机的起升极限限位高度、行车主梁底部距 2# 轧机减速器最高点的距离、双车并车作业时两车吊钩最小中心距、吊钩的规格尺寸、减速器吊点的位置尺寸和吊耳的规格尺寸等。
说明：（1）图示 1- 2 吊点之间间距 1430mm；（2）3- 4（5- 6）吊点之间间距为 1520mm；（3）现场使用 1、2、3、4 吊点吊装作业，
（5、6 吊点不用）；（4）吊耳板厚 50mm。
图 1 减速机示意图
（1）行车主梁底部距 2 # 轧机减速器最高点的距离为 900mm，该极限高度不能满足常规钢丝绳绳扣连接的吊装方式。
（2）吊耳的位置尺寸见 图 1。现场中吊装作业通常采用 1、2、3、4 吊点，可部分调整减速器的重心吊点平衡，但还需使用外部措施适当调整减速器的偏斜问题。
（3）在满足结构强度的条件下，尽可能减小吊具吊梁的截面尺寸，以满足现场极限尺寸和使用要求。棒材机组、高线机组制作的双车吊具现场可通用，现场设计一套专用吊具即可满足两条机组的使用要求，两吊点之间的距离为 6500mm，此距离可满足两个区域的行车共同使用。两条轧线机组行车主梁底部至轧机安装位置最高点的极限位置的区别：棒线区域减速器最高点至主梁底部的距离为900mm，高线区域减速器最高点至主梁底部的距离为 1100mm，因此设计吊梁应重点满足 900mm 的极限尺寸，而不是 1100mm的极限尺寸。考虑到双车作业时，吊具与操作室的干涉（同一跨的两台行车操作室的安装位置在同一侧）情况，吊点的位置需偏置。设计方案见图 2、图 3。
说明：1，3（2，4）吊点的位置设计成沿 1，3（2，4）吊点直线方向可调节式，这样在起吊过程中如重心偏移，可调整重物重心，
防止重物空中翻转。
图 2 吊具设计方案简图
注：1.起重机吊挂轴；2.吊叉连接销轴 1；3.连接吊叉；4.吊叉连接销轴2
图 3 吊挂联接方式示意图
1.3 设计方案说明
（1）该方案设计中充分考虑吊装作业过程中减速器与行车操作室的干涉情况，所以采用了吊点偏置的设计方式，且吊点分布位置比例为 2∶3（受力计算略）。
（2）图 3 中三种尺寸线标识的 960mm的尺寸为可调节吊挂点的布置形式，根据现场吊挂减速器的试吊时倾斜状况，通过调整横梁上 3 处吊挂点的位置，使减速器吊挂点重心与吊梁中心的偏移，从而达到调整起吊减速器重心平衡的目的。
（3）为了满足起吊高度的限制（减速器最高点至主梁底部的距离为 900mm），吊具与减速器吊耳的连接方式现场不采用钢丝绳索具的捆绑方式，采用专用吊叉与销轴配合的连接方式，该方式既可以简化吊装作业程序，又可以控制吊装高度极限尺寸。
（4）单台行车的受力校核情况：16/3.2t 行车起吊减速器重量承受的最大起重量为 12.9t，达到额定起重量的 80%，20/5t 行车起吊减速器重量承受的最大起重量为 8.6t，达到额定起重量的 43%，满足双车载荷的起吊规范要求。
2 实施效果
就设计方案和专业吊具制造厂家技术交流，由专业厂家进行结构强度校核和制造，在该轧钢厂一棒线机组轧机减速器检修吊装作业中投入使用，采用吊具上方设置的吊点可调方式结构成功解决了吊装作业过程中的减速器偏重的问题，采用吊叉连接方式最大限度地解决了起吊高度限制的影响，满足了现场吊装极限位置的要求。吊装作业程序简化，安全可靠性也得到了提高。该双车专用轧机减速器吊具的投入使用，可避免单台起重设备超载吊装的安全风险，采用专用吊叉与销轴配合的连接方式可快速、方便地连接减速器吊耳，缩短吊装准备时间，避免因使用钢丝绳索具吊装角度超过标准规范置（夹角不得超过 60°）而造成的钢丝绳受力过大而造成的重大安全隐患。
参考文献：
[1] 成大先主编.机械设计手册（第五版）［M］.北京：化学工业出版社，2008.
论文作者:施韶婷
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：减速器论文; 轧机论文; 行车论文; 作业论文; 吊具论文; 现场论文; 机组论文; 《电力设备》2018年第24期论文;