济钢焦罐提升机的国产化研制与应用

2013-01-27刘红岩

中国重型装备 2013年4期

刘红岩

(济钢重工机械有限公司产品开发研究所，山东 250100)

150 t/h 干熄焦工程焦罐提升机装置是为济钢焦化厂6、7 号6 m 焦炉年产120 万吨焦碳的干熄焦工程配置的专用设备。针对干熄焦焦罐提升机构技术含量高、结构复杂、加工制造难度大等特点，研发人员在国产化研制过程中对该装置的设计思想、设计要点、技术方案等进行了充分的交流、论证，并结合济钢焦化厂的实际情况对焦罐提升机的结构、控制方式等方面进行了优化设计。所研制的焦罐提升机已成功应用于150 t/h 干熄焦工程。

1 焦罐提升机主要结构设计方案

干熄焦焦罐提升机涉及机械、起重设备、工业电气、自动控制等多项专业技术，而它的特殊使用场合还对其工作性能和安全可靠性提出了严格的要求。下面详细介绍了焦罐提升机主要结构的设计方案。

1.1 车架

车架的主要受力梁均采用箱形结构，具有足够的强度和刚度。车架、车轮支撑及各机构底座均为焊后整体加工，可以保证机构的安装精度，更换备件时调整较少。减少了结构的拼接焊缝，提高了抗疲劳性能。采用高强度低合金钢新材料，提高了承载能力，改善了受力条件，减轻了自重，外形美观。车架主要结构件在下料前先进行喷砂、抛丸预处理，焊后再进行局部处理，精度达到Sa2 1/2 级。

车架受运输条件的限制，被分成几件，各部件均采用高强度螺栓连接，定位销定位，安装时用测力扳手按照图纸中的力矩拧紧。

导向架是用来为吊具定位导向。为了保证导向架与车架垂直，采用将导向架的底座与车架焊在一起后再整体加工的方式。安装车架时必须保证移动导架的位置，移动导架与固定导架的中心必须对中，在对接的过渡处留出间隙，棱边必须倒钝，以保证导向轮稳定运行。

1.2 起升机构

起升机构的设计分为正常起升机构和紧急起升机构，这样使设备在实际应用中的功能更加完善。若正常起升电机、制动器发生故障，则需要将故障制动器打开，将手动离合器合上。在操作手动离合器时可以用该装置旁的手动开关进行点动，在对准到刻线位置时合上，将手动离合器拧紧。

主提升电机采用先进的变频调速技术，使设备运行状态更加稳定。制动器采用盘式制动器，使制动动作更加迅速可靠。

卷筒是采用钢板焊接的筒体短轴式结构，充分加大了卷筒与钢丝绳的直径比例，提高了强度及延长了钢丝绳的使用寿命。筒体用钢板材料在下料前进行超声检测，确保钢板的内部无缺陷;筒体焊接后，对其主要受力焊缝进行射线或超声检测。卷筒采用短轴式，装焊前对轴全长进行超声检测，以保证轴材质内部无缺陷。另外，卷筒及滑轮等的制造都以焊代铸，能减轻自重、增加承载能力和改善加工制造条件。起升机构卷筒采用新型直线移动式钢丝绳涂油器，提高了钢丝绳的润滑效果。

钢丝绳采用绳索固定及平衡结构。钢丝绳的缠绕方式可保证当一根钢丝绳突然断裂时，其余钢丝绳仍可支持住吊具，不会发生歪斜而使吊载物掉下来。平衡臂机构采取防钢丝绳旋转、失衡设计，可靠性能更高。

在卷筒和减速器之间采用全齿联轴器，保证了减速器和卷筒装置具有更好的受力和运行条件，使系统具有更高的可靠性。

主起升减速器是焊接外壳的硬齿面减速器。减速器为底座式卧式减速器，采用油池润滑。减速器壳体的制造以焊代铸，能减轻自重、增加承载能力和改善加工制造条件，并且减少了铸造缺陷带来的隐患。

平衡臂为门式结构，设有拉式传感器，它是保证系统安全，钢丝绳不松弛的主要控制元件。起升机构在电机上设有测速装置，在卷筒装置的尾部还设有限位开关及编码器装置等，用于起升二次安全保护的重锤限位开关装置。在平衡臂下方设有负载传感器，检测钢丝绳松弛及过张力。这些检测装置使系统的安全性能得到了很大的提高。

1.3 走行机构

走行机构包括正常走行机构和紧急走行机构。若正常机构发生故障时则可以启用紧急机构完成剩余动作。车轮组由平衡架及车轮组成，平衡架体采用45°剖分面结构，并且安装了进口轴承。

走行机构中采用专用的轨道润滑装置为轨道面润滑，采用限位开关、编码器对走行进行行程和安全控制。走行机构采用四轮驱动、八轮制动的方式，使车轮具有足够的附着力，能够很好的适应室外环境的变化。主走行电机均采用先进的变频调速技术，使设备运行状态更加稳定。

1.4 吊具

吊具的板式吊钩带有防重物脱出的防脱板。焦罐下放到底时，下横梁运行受阻，上横梁继续下降，吊钩与防脱板打开;要起吊焦罐时，起升机构起升上横梁向上运动，吊钩与防脱板合拢，挂住焦罐。

在每组导向轮中有一个大轮卡在车架的导向架两工字钢中滚动，以防止吊具在与提升机运行方向相垂直的方向摆动。另有一对小轮分别沿导向架的两导向面滚动，以防止吊具顺着提升机运行方向摆动。这样的设计可保证吊具停位准确，不随意摆动，大大提高了起吊效率。

吊具的焦罐盖结构上布置了散热孔，以减少温度变化造成的结构变形。在焦罐盖上还设置了安全排气孔，用以释放罐内易燃物质爆炸造成的冲击能量。焦罐盖受运输条件的限制，设计为剖分式结构。在焦罐盖上部设有手孔，在焦罐盖拼装时，可以打开手孔，利用手孔来紧固连接螺栓;在拼装完成后，必须将手孔盖重新用螺栓紧固好。

1.5 维修用电动葫芦、手动葫芦及机械室

在提升机的上部设有维修专用电动葫芦。为方便下部维修件的起吊，电葫芦的工字钢轨道做成悬臂式。整台电动葫芦设在机械室的外部。为方便提升机各机构的维修，机械室设计为组合式拼装结构，各部分用螺栓连接，在提升机大修或起吊较大部件时可以方便地将它打开。在机械室内设有双向手动葫芦，可对起升、走行机构进行正常保养与维修。

1.6 司机室装置

提升机的下部设有司机室。提升机在正常状态下是全自动运行无人操作，只有在提升机出现故障时，才需要将总开关由中央控制室自动控制模式切换为司机室手动控制，在紧急状态下实现手动操作。

1.7 润滑系统

提升机中的所有卧式减速机采用油池润滑，如起升减速机、紧急起升减速机和行走紧急用二合一减速机;所有立式减速机采用自润滑油泵喷淋润滑;提升机构卷筒采用新型移动式钢丝绳涂油器;起升装置及行走装置采用一台电动泵润滑;走行机构中采用专用的轨道润滑装置为轨道面润滑;吊具中滑轮及导向辊的轴承采用将各润滑点引出到分配器，上横梁设一套分配器，下横梁设一套分配器，电动泵设在平台上，电动泵上带有软管，软管带有快速接头，润滑时将快速接头与分配器相连，实现润滑。