一种新型搅拌筒专用吊具

薛理平 袁鹏 管冬宁

华菱星马汽车（集团）股份有限公司 安徽马鞍山 243061

1 搅拌筒的吊具形式

吊具是搅拌筒制作过程中用于转运作业的重要工具，既要能达到吊装的安全性能，还要求操作简便，以提高作业效率。搅拌筒常用的吊具形式有两种：第一种是普通钢丝吊绳形式，第二种是专用吊具形式。第一种吊绳形式的吊具主要用于涂装作业结束后的小批量筒体吊装或者有特殊要求的场合（如图1）。

通常情况下，专用吊具整体安全性能、作业效率都较钢丝吊绳形式的吊具性价比高，即无论从人力成本还是制作成本上来说，都相对较低；而钢丝吊绳吊具为内钢丝外尼龙绳缠绕形式，制作工艺要求较高，只能从专业的吊具生产企业采购；因此，只有在难以用第二种实现吊装作业或者有特殊要求的情况下才采用第一种吊具。

然而，原从吊具厂家处购置的专用吊具在吊装筒体及转运到下道工序时，操作工必须爬上3 m多高的筒体上摘下吊具，存在着劳动强度高、并有着极大的安全隐患问题。对此，本文提出了利用原有的专用吊具改装成行车工操纵行车即可独自完成吊具与搅拌筒拆装的解决方法，并具体论述了其改装结构的布置、原理及实施方式。

2 改进前的搅拌筒专用吊具

改进前的搅拌筒专用吊具结构及实物如图2、3所示。在图2中，搅拌筒专用吊具包括起吊件、卸扣、固定件和平衡管，平衡管是直径为320 mm壁厚为15 mm的无缝钢管，固定件是用直径为25 mm的圆钢弯曲后，焊接固定在平衡管上，而卸扣分别与固定件和起吊件相连；目前国内常规搅拌筒的自重在4.5 t以下，所以选用能承载5 t的卸扣即可。卸扣的主要作用是为了便于人工在吊具装卸与行车挂扣时降低作业强度，若不加装卸扣，因吊具自身较重，作业人员在装卸吊具时颇为费力；当行车作业过程中无需频繁更换吊具时，可以考虑不用卸扣，而是直接将起吊件与固定件采用串接的固定形式进行挂接，但要保证起吊过程行车挂钩不会碰撞到筒体。起吊件为精铸件，是一个类似椭圆状的圆环（椭圆短径为20 mm），作业时直接挂在行车挂钩上，或用一定长度的钢丝绳将行车挂钩与吊具的起吊件串连挂接。由于在重力的作用下平衡管处于水平状态，行车工操纵起吊钩时无法将长度为700 mm的平衡管在水平状态下从搅拌筒体上的400 mm的人孔口中放进去或取出来，因此，这种专用吊具无法实现吊装过程中行车作业人员独立完成吊具的装卸。

3 改进后的搅拌筒专用吊具

3.1 改进后的专用吊具结构布置及其原理

改进后的搅拌筒专用吊具的结构布置及实物如图4、5所示。

在图4中，搅拌筒专用吊具包括起吊件、固定件、限位保护环、平衡管和配重件，起吊件与固定件和限位保护环串连套接。与改进前相比，改进后的专用吊具减少了卸扣，但新增了配重件（安装于平衡管内的一端）和限位保护环（直径为20 mm的圆钢）。新增的配重件为圆钢，向下的一端直接与平衡管的端面进行焊接，在平衡管内的另一端按照固定环和限位保护环的位置尺寸打孔，让固定件和限位保护环插入后穿过平衡管和配重件，再将固定环和限位保护环与平衡管接触的部位进行焊接固定。改进后的吊具起吊件直接与固定件串连挂接，减少了卸扣。由于改进后的吊具由行车工独自操作，考虑到行车工作业过程中视线和行车挂钩与筒体有可能产生碰撞的情况，需用一定长度的钢丝绳将行车挂钩与吊具的起吊环串连挂接。起吊件和配重件均为实体构件。吊具处在静止状态时，吊具自动与水平面形成进入搅拌筒人孔口内的安装夹角，安装夹角为60°~75°（安装夹角并不局限于此角度），只要平衡管在出入搅拌筒人孔口时与搅拌筒不接触即可，即当吊具位于搅拌筒人孔口的正上方时，吊具沿搅拌筒轴线方向的投影位于搅拌筒人孔口沿搅拌筒轴线方向的投影内。

3.2 改进后的专用吊具技术要点

通过上述描述可知，搅拌筒专用吊具设置的配重件，使得吊具的质心位于起吊件的一端。吊具处在静止状态时，吊具自动与水平面形成进入搅拌筒人孔口内的安装夹角，行车工通过升降吊绳即可实现吊具与搅拌筒的拆装；相对于需要辅助人员爬至搅拌筒顶部进行吊具与搅拌筒拆装分离的情况，提高了工作效率和作业中的安全系数。

3.2.1 技术要点

新增的配重件可安装在平衡管的内腔而不需改装原有吊具长度，且有效地避免了外物损伤配重件的情况，从而延长了吊具的使用寿命。

起吊件既可以为圆形的环状，也可以根据需要设计成方形环或三角形环等。由于本固定件与平衡管形成环状起吊件安装空间，且起吊件与固定件串接，有效地避免了起吊件与固定件脱离的情况，提高了吊具的使用安全性。避免了操作人员在使用吊具时还需要进行起吊件与固定件的安装，有效地降低了其劳动强度。

限位保护环与平衡管连接且位于环状起吊件安装空间外侧，并与起吊件串连套接。限位保护环可以通过铆接或焊接方式与平衡管固定连接，它主要保护吊具在起吊过程中避免平衡管一端滑出人工孔的情况。

3.2.2 安全性

圆环状起吊件的设计结构可保证吊具在使用过程中圆滑地进出人工孔，避免硬性触撞碰伤人工孔；固定件和限位保护环与平衡管的穿透性相连及焊接，则有效地避免了吊具在使用过程中固定件和限位保护环有可能会与平衡管相对运动的情况；而限位保护环则在吊具的使用过程中，可避免平衡管一端滑出人工孔的情况，且固定环与平衡管连接处若发生断裂时，起吊件仍可以与限位保护环连接，使得吊具可以继续使用，从而预防了脱钩，提高了吊具的使用安全性。

4 改进后的专用吊具具体实施方式

当使用吊具转运搅拌筒时（如图6），将栓在起吊机吊绳上的吊具移至搅拌筒的上方，待吊具处于静止垂下状态时，吊具与水平面自动形成进入吊具开口的安装夹角，平衡管的最低端首先进入搅拌筒内，然后下降吊绳，直至平衡管的顶端进入搅拌筒内；操纵行车，待吊具平衡管的最高点接触筒体人孔口内壁时慢慢起吊，将搅拌筒吊装至下一道工序作业工段；待搅拌筒平稳放置后，吊绳下降，使得平衡管在搅拌筒内与水平面形成安装夹角，待吊具平衡管的最高点与筒体人孔口内壁不发生干涉时，通过吊绳将吊具由搅拌筒内抽离，从而完成搅拌筒的转运工作，吊装过程模拟示意如图7。

5 结语

根据现场作业使用改进前、后两种吊具的作业时间对比可知，改进后的搅拌筒专用吊具单次吊装作业至少可以节省5 min，吊装作业效率提高了60%，且仅由行车工便可独立完成；使用改进后的吊具，通过设计专用筒体存放工装，可对筒体进行叠加堆放（如图8），场地利用率提高50%，改善了现场作业环境。对筒体人孔口质量要求较高的企业，还可以在制作吊具时，在吊具平衡管两端安装防撞橡胶皮，以降低吊具与筒体人孔口直接碰撞所产生的人孔口变形。