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關(guān)于橋式抓斗卸船機科學(xué)運用鋼絲繩的研究
發(fā)布時間：2022-01-17 10:47 文章來源：未知 文章作者：admin 點擊數(shù)：
0引言 橋式抓斗卸船機通常被安裝于岸邊軌道上，其作用為采用抓斗對物料進行抓取，然后將物料卸至漏斗，使物料經(jīng)過料斗、機上分料溜槽等裝置被運送到卸船裝備。一般而言，小車
0引言
橋式抓斗卸船機通常被安裝于岸邊軌道上，其作用為采用抓斗對物料進行抓取，然后將物料卸至漏斗，使物料經(jīng)過料斗、機上分料溜槽等裝置被運送到卸船裝備。一般而言，小車的運行方式是差動牽引，同時橋式抓斗卸船機還具備防料落水擋板、測風(fēng)儀、超負荷限制器、夾輪器、檢修行車等機械裝置。橋式抓斗卸船機具有獨特的運輸優(yōu)勢，其在不卸下抓斗的情況下能夠吊運清艙機進出船艙，配有載人電梯，同時也設(shè)置了能夠確保機械設(shè)備安全運行的安全保護裝置。而各個機械結(jié)構(gòu)的連接通常用鋼絲繩完成，因此鋼絲繩的安全使用成為研究重點。
1鋼絲繩在橋式抓斗卸船機中的應(yīng)用
（1）小車總成。如圖1所示，小車總成是由主小車、3個托繩小車和鋼絲繩及其張緊裝置等組成。前托繩小車的行程是主小車行程的一半，其作用是減小起升繩和開閉繩的垂度，確保主小車定位準確和抓斗正常打開。張緊裝置能使托繩小車正常運行，當(dāng)臂架俯仰時可對托繩小車鋼絲繩變化量進行補償。
4 和一
易
圖1小車總成
（2）臂架俯仰機構(gòu)。如圖2所示，變頻電機通過聯(lián)軸器來實現(xiàn)臂架的運動，其中臂架的仰起動作和放平動作由卷筒帶動。鋼絲繩在整個機構(gòu)中起到固定作用，一端固定于卷筒，另一端利用繩夾固定，其中鋼絲繩會穿過不同的滑輪組結(jié)構(gòu)，將整個機構(gòu)支撐起來，并且在平衡裝置的輔助下進行運作。平衡裝置有補償卷筒誤差造成的鋼絲繩受力不均的作用，補償?shù)男谐掏ㄟ^設(shè)在上面的限位開關(guān)限定，當(dāng)該限位開關(guān)報警時，要及時檢查兩側(cè)的鋼絲繩長度并進行調(diào)整]。
（3）起升開閉鋼絲繩纏繞系統(tǒng)。如圖3所示，共有4根鋼絲繩，每根鋼絲繩都和卷筒連接，固定方式為壓板固定。
4根鋼絲繩分為兩組，一組鋼絲繩經(jīng)過海側(cè)肩梁滑輪導(dǎo)向直達臂架頭部改向滑輪組，然后繞過主小車水側(cè)起升開閉滑輪組由快速接頭和抓斗相連；另外一組鋼絲繩繞過主小車的陸側(cè)起升開閉滑輪組由快速接頭和抓斗相連。每次將鋼絲繩安裝完畢后，都需要對整個機構(gòu)進行水平調(diào)試，待達到標(biāo)準后才能對鋼絲繩進行固定操作。
起升鋼絲繩
主小車
起升電機
開閉/鋼絲繩
開閉電機
抓斗
圖3起升開閉鋼絲繩纏繞系統(tǒng)（4）臂架俯仰鋼絲繩纏繞系統(tǒng)。如圖4所示，臂架俯仰鋼絲繩纏繞系統(tǒng)能夠完成設(shè)備起升、開閉、俯仰及小車運行傳動鏈的連接。首先鋼絲繩固定在俯仰卷筒上，同樣采用壓板的固定方式進行固定，將鋼絲繩通過出繩口，依次通過一端的導(dǎo)向滑輪、俯仰滑輪組、另一端的導(dǎo)向滑輪以及滑輪組，最后返回至塔頭平衡臂的一端固定。另一根鋼絲繩按照與臂架對稱布置的纏繞方式纏繞，固定于塔頭平衡臂的另一端。初次安裝或換繩后，需調(diào)整兩根鋼絲繩長度一致，并且保證平衡滑塊處在槽體的中間位置，調(diào)整好限位開關(guān)，將鋼絲繩兩端固定于卷筒和平衡臂上。鋼絲繩固定端的緊固應(yīng)嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范，達到規(guī)定的力矩要求并保證受力均勻。
一平衡裝置
卷筒
好鐘鋼絲繩射仰滑輪O圖4臂架俯仰鋼絲繩纏繞系統(tǒng)
2鋼絲繩在橋式抓斗卸船機中的應(yīng)用特點
橋式抓斗卸船機在不同的應(yīng)用場合，因其材料和結(jié)構(gòu)不同，選擇的鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、規(guī)格和長度同樣需要調(diào)整。通過對市場的調(diào)研可知，就目前而言，實際工況對鋼絲繩的質(zhì)量要求越來越高，高強度、長壽命等特點已經(jīng)成為目前生產(chǎn)的必然要求。
2.1鋼絲繩的分類及結(jié)構(gòu)多樣性
鋼絲繩端部的常用固定方式包括編結(jié)固定、楔形套筒固定、錐形套筒固定、繩夾固定。按結(jié)構(gòu)鋼絲繩可以分為：
（1）點接觸鋼絲繩，各層鋼絲直徑相同。19絲的鋼絲繩較粗，比較耐磨抗蝕，應(yīng)用較多；37絲撓性較好。（2）線接觸鋼絲繩，各層鋼絲直徑不同。W型（又稱瓦林吞型是粗細式，X型（西爾型）是外粗式，T型是填充式。鋼絲繩的捻向有4種，具體為右交互捻方式、左交互捻方式、右同向捻方式、左同向捻方式，如圖5所示。繩芯分為麻芯（FCO、天然麻芯（NFC）、合成麻芯（FCO、鋼芯（WC）、繩股芯（WSC）和獨立鋼芯（IWRC）。鋼絲繩級別有五級，分別為1570、1670、
1770、1870、1960MPa。
應(yīng)用于橋式抓斗卸船機的鋼絲繩結(jié)構(gòu)和組成簡單。早期的橋式抓斗卸船機使用的鋼絲繩多為進口產(chǎn)品，隨著國內(nèi)的科技飛速發(fā)展、科研進步，我國自主研發(fā)的鋼絲繩也逐漸占領(lǐng)了市場。當(dāng)然，就目前而言，針對應(yīng)用于橋式抓斗卸船機的鋼絲繩的需求不僅僅是保證產(chǎn)品的質(zhì)量，還要考慮鋼絲繩的額定生產(chǎn)能力，延長鋼絲繩的使用壽命，保障生產(chǎn)效率，且注重鋼絲繩產(chǎn)品的多樣化旦。
2.2鋼絲繩安全系數(shù)的提高鋼絲繩安全系數(shù)會影響橋式抓斗卸船機生產(chǎn)過程中的安全指數(shù)，因此鋼絲繩產(chǎn)品質(zhì)量好、使用壽命長，能夠確保橋式抓斗卸船機的正常使用。隨著鋼絲繩行業(yè)的迅速發(fā)展，其競爭壓力不斷加大，這就促使鋼絲繩產(chǎn)品的質(zhì)量有了大幅度提高，結(jié)構(gòu)也逐漸多樣化，能適用于更多工作場合。鋼絲繩在橋式抓斗卸船機作業(yè)中起到承重作用，承重的對象主要為整體機械及貨物，是橋式抓斗卸船機上的關(guān)鍵連接部件。當(dāng)橋式抓斗卸船機正常作業(yè)時，鋼絲繩需要承受機械和貨物的總重量，在此過程中，鋼絲繩會在拉力的影響下發(fā)生變形及摩擦，摩擦力與拉力呈正比。若鋼絲繩受到的應(yīng)力達到或超過其強度極限，可能就會發(fā)生部分破損或者斷裂。因此，若要防范上述風(fēng)險，不僅需要優(yōu)化鋼絲繩的結(jié)構(gòu)，還需要操作、安裝及維護人員在日常的使用過程中額外注意。
3橋式抓斗卸船機中鋼絲繩的維護及保養(yǎng)
鋼絲繩的實際剩余使用壽命關(guān)乎橋式抓斗卸船機整體的安全問題，其影響因素有潤滑以及鋼絲繩的產(chǎn)品質(zhì)量。由于鋼絲繩的使用壽命相對較短，因此在正常使用過程中，需要遵守鋼絲繩日常的安全維護要求，對鋼絲繩的運作機構(gòu)和接觸面進行充分的潤滑。此外，還需要定期對鋼絲繩纏繞的卷筒、滑輪組等機械進行檢查，觀察其滑動是否正常，磨損狀況如何，是否有疲勞現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)可能存在安全風(fēng)險的鋼絲繩，必須及時進行更換，以保證設(shè)備能夠正常運行。
3.1鋼絲繩故障分析
滑輪與卷筒都是傳動的零件，所以其軸承的摩擦應(yīng)盡量小些，須常潤滑?；喓途硗灿质卿摻z繩的承載零件，常見的損壞形式為繩槽磨損，主要原因是空載時鋼絲繩在繩槽中處于松弛狀態(tài)，而負載時鋼絲繩則被拉緊并對輪槽產(chǎn)生一定的壓力，起升或下降時鋼絲繩與滑輪或卷筒間產(chǎn)生相對滑動。另外，由于鋼絲繩對繩槽的偏斜作用，卷筒繩槽尖峰部位會被磨損。有裂紋或繩槽磨損尺寸達到報廢程度的滑輪或卷筒均不能繼續(xù)使用，這是因為卷筒繩槽嚴重磨損易使鋼絲繩脫槽跑偏，而滑輪輪緣破碎則會造成鋼絲繩被拉毛或脫槽軋住，最后被拉斷而導(dǎo)致事故發(fā)生。
3.2鋼絲繩保養(yǎng)和維修
鋼絲繩磨損快，而且經(jīng)常發(fā)生破裂的現(xiàn)象，其原因多為鋼絲繩和接觸面之間存在臟物或異物，或者在潤滑作業(yè)時未將潤滑脂涂抹均勻，出現(xiàn)潤滑不充分導(dǎo)致?lián)p傷的情況。因此，為了防范這種現(xiàn)象，需要定期或及時對鋼絲繩進行清洗并進行充分潤滑。同時，在日常作業(yè)時，要時常檢查卷筒上的鋼絲繩繼繞圈數(shù)，通常以3圈作為鋼絲繩作業(yè)的安全圈數(shù)：檢查時還需要對固定狀態(tài)進行必要的觀察，若固定螺栓發(fā)生松動現(xiàn)象，勢必會導(dǎo)致鋼絲繩松弛，影響傳輸作業(yè)，因此要及時進行緊固。
在日常維修時要額外關(guān)注鋼絲繩的潤滑狀態(tài)，需要使用鋼絲繩專用潤滑脂進行潤滑。對鋼絲繩進行護理時需要注意表面損傷、腐蝕等物理、化學(xué)作用，防止其性能下降。每次檢查時都需要觀察鋼絲繩的固定是否牢固：若檢查發(fā)現(xiàn)鋼絲繩損壞或變形，要及時進行更換，更換部位包括模形接頭和繩夾，并符合原設(shè)計的型號、規(guī)格及應(yīng)保證的抗拉強度要求。
值得一提的是，開卷時，需要避免鋼絲繩打結(jié)或扭曲：切斷時，需要采取避免繩股散開的措施：安裝時，為防止鋼絲繩損傷或受污染，需避免與不干凈的區(qū)域接觸；不纏繞不相關(guān)的零部件，以避免多余的表面磨損、擦傷或增加繩長。
若鋼絲繩出現(xiàn)繩股擠出、壓扁、彎折、扭結(jié)、籠狀畸變、繩徑減小或增大、表面腐蝕及深坑等現(xiàn)象，為了保證機械設(shè)備的安全運行，鋼絲繩應(yīng)按報廢處理，需要及時進行鋼絲繩的更換作業(yè)問。
4結(jié)語
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本文研究了橋式抓斗卸船機的關(guān)鍵連接部件——鋼絲繩，分析了不同類型鋼絲繩的適用工況及條件，闡述了鋼絲繩的日常使用方式和日常維護方法，探討了提高鋼絲繩的安全系數(shù)的方法，對延長鋼絲繩的使用壽命具有一定的參考價值。