大型铸件砂型吊运及翻转的实现论文_张静慧

摘要：针对大型铸件砂型起吊重量超过现有起吊设备的最大载荷，无法实现砂型的吊运及翻转，通过缜密分析、科学计算、精心设计，最终实现了利用现有设备起吊能力，完成了大型铸件砂型的吊运和翻转。

关键词：大型铸件砂型 设备起吊能力 双天车吊运翻转 翻箱支架

一、前言

挖泥船是航道清淤疏竣、围海造田的主要大型设备，而挖泥泵是挖泥船上的核心过流部件。挖泥泵上使用的铸件由于其尺寸轮廓大，重量大，工艺制造要求严格，长期以来，依靠进口供给，成本较高。我们通过采取行之有效的措施，在现有设备能力的情况下，解决了大型铸件整体造型中砂型的吊运及翻转的技术难题，为实现挖泥泵大型铸件的国产化制造，开创了良好的局面。

二、问题的提出

2019年4月份，我公司承揽了某公司挖泥泵的生产订单，其铸件尺寸轮廓大（3.4m×3.4×1m），重量大（约10t），技术要求严格，制造工艺复杂，是我公司生产制造史上前所未有的特大型铸件。

根据我公司目前的铸造设备起吊能力，要成功、安全实现铸件的铸造生产，存在着以下两个技术难题。

其一：铸件在造型过程中，包括砂箱、箱内型砂的起吊总重达到了15吨，而铸造车间的起吊设备能力为10吨，型砂的起吊载荷远远超出了设备的起吊能力，无法实现造型过程中起模、吊运等作业。

其二：因铸件尺寸大，重量大，砂箱轮廓尺寸大（4m×4m×0.7m），砂箱在通过天车翻转过程中，存在着瞬间冲击现象，如果冲击力超过起吊链的最大载荷，容易发生断链事故，翻箱过程存在极大的安全隐患。

三、措施的采取

其一：针对型砂起模、吊运过程中起吊设备能力不足的问题，我们采取了利用两部天车，通过共同吊梁，同步、调协作业行之有效的措施，成功解决了设备起吊能力不足的难题。见图1。

两部天车通过吊梁、吊链、吊把实现对砂型的起模、吊运作业，由此以来，15吨的型砂载荷由两部天车共同分摊，从而实现了天车的负重载荷没有超出天车的起吊能力。在型砂的起模、吊运过程中，由专人负责指挥，对两部天车同步性、协调性、安全性、平稳度等都做出了严格的技术规定，并对起吊高度、吊运速度及行车路线也都做出了详细的说明。

其二：针对砂箱转翻困难、安全隐患严重的问题，我们采取了在地坑内作业，利用专用翻箱支架工装，两部天车配合作业的措施，实现了砂箱的安全翻转。见图2。

在地坑内实现翻箱作业，以降低砂箱的翻转高度，从而保障操作过程中的安全性。我们设计了专用的翻箱支架，根据压杆稳定性[1]的设计理论，对支架的强度、刚度进行严格的设计计算，并在支架上设计了旋转凹槽，在翻箱过程中，将砂箱转轴置于支架凹槽中，两部天车通过旋转吊链对砂箱实现平衡、协调翻转。

由于在翻箱过程中有支架的平稳支撑，使其操作得于安全顺利实现，避免了传统翻箱瞬间冲击的现象，从而保证了翻箱操作中的安全性。

四、经济效益

根据我公司目前的铸造设备，要进行大型铸件的制造生产，如果不采取上述有效措施，我们要对铸造车间的厂房、地基进行大规模加固改造，并要购置大型天车、大型翻箱机等设备，其总共投资约三百万元，且工期较长，无法满足用户的交货要求。正是我们采取了得力措施，才使得大型铸件的生产在现有设备的情况下得于实现，从而为公司创造了可观的经济效益。

五、结论

双部天车通过吊梁共同作业，实现了型砂的起模、吊运，在地坑内通过翻箱支架实现了砂箱的平稳安全翻转，上述措施的采取，不仅为公司创造的可观的经济效益，缩短了铸件的生产周期，提高了生产效率，更主要的是为我公司大型铸件的生产制造提供了不可多得的宝贵经验，有效地解决了严重困绕我公司由于起吊能力不足而无法进行大型铸件整体造型的瓶劲技术难题，为大型铸件的生产制造提供了全新的思路支持，为大型挖泥泵铸件走国产化道路提供了一种可能。

参考文献：

[1]成大先.机械设计手册.第1卷.北京:化学工业出版社,2002.1

论文作者:张静慧

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/6

标签：铸件论文;  天车论文;  砂型论文;  型砂论文;  设备论文;  作业论文;  支架论文;  《基层建设》2019年第27期论文;