桥式起重机辅助吊装起重小车装置设计

李红熙

（新疆德勤互力工业技术有限公司）

1 前言

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。起重机械是以间歇、重复的工作方式，通过取物装置的起升、下降或升降运移物料的设备。通常具有庞大的金属结构和比较复杂的机构，设备检修难度较大。因其所吊运的物件多种多样，载荷是变化的，吊运过程复杂而危险。大多数起重机械需要在较大范围内运行，活动空间较大。起重机械各机构暴露的、活动的零部件较多，且常与吊运作业人员直接接触，而且作业中常需多人配合。因种种原因如工业厂房高度、起重机械起升机构主副钩吊点位置、起升高度极限位置限制了大型机械设备的吊装。为此，针对起重机械的使用国家有严格标准规范要求，将起重机械列为特种设备加以特殊管理，如GB6067-2010《起重机械安全规程》。在钢铁企业，设备检修用起重机的主副钩之间的吊点位置不能够满足大型轧机减速器的安全性吊装的需求，对于起重量大，作业风险程度较高的较大吊耳间距的大型轧机减速器吊装作业需设计起重小车进行辅助吊装作业，满足安全生产的要求。

2 问题的提出

八钢一高线主轧线现场检修吊装的大型轧机减速器两吊点间距为3150mm，总重31.5t，该减速器两吊点间距尺寸远远大于通用32/10t桥式起重机标准规范设计主副钩间距1600mm，因工业厂房建筑轨面高度对起重机起升高度（设计定值）的限制，如采用主钩单钩吊挂的作业方式，不能够满足钢丝绳索具的吊装捆绑夹角不大于60°的安全技术规范要求，且吊装作业存在极大的安全风险。现有的起重设备单钩作业不能够满足现场的起重作业要求。另外由于轧机机架及减速器安装在距离地面6m的混凝土结构平台上，现场汽车起重机无法到达轧机减速器吊装位置，无法实施吊装作业。

原来现场检修更换大型轧机减速器吊装施工方案采用在行车主梁上架设大型工字钢，并在工字钢上吊挂2个10t手拉葫芦配合作业的方法。吊装作业时采用主钩提挂减速器低速侧吊耳，减速器高速侧采用2个手拉葫芦吊挂吊耳的方式进行同步吊装，轧机减速器高速侧起吊需由人工拉动手拉葫芦提起，同时配合主钩起吊减速器输出侧，吊离机架后，由人工配合撬动工字钢沿行车轨道方向慢慢将轧机减速器从机架安装位置移出，行车将轧机减速器吊运到指定地点后，由人工配合拉动手拉葫芦配合主钩落放作业。

此方法费时费力、安全风险大、检修需时较长，现场检修人员需求数量多、工人劳动强度大，存在潜在的安全隐患。按照GB6067-2010《起重机械安全规程》要求，设计了桥式起重机辅助吊装起重小车装置。

3 桥式起重机吊装起重小车设计思路

由于工业建筑厂房内布置的起重机设计起升高度受设计经济性（建设成本）的控制，厂房轨面标高不能任意加高。一般通用32t/10t桥式起重机标准规范设计主副钩间距为1600mm，而现场检修需吊装的减速两吊耳之间的最小间距为3150mm，单钩起吊受起升高度的限制。现场32t/10t桥式起重机又不能够满足大跨度吊点的大型设备的主副钩同时配合吊装作业的要求，考虑现场检修安全及检修起重设备的经济型，尽可能利用现有起重设备，结合现场检修所吊装的大型减速器的结构特性，设计了一套可调整主副吊点位置的辅助吊装起重小车装置，满足现场的检修吊装需要。

需考虑的几个问题：（1）现场减速器设备吊装过程中极限位置的限制对吊装工作的影响；（2）在线减速器从机架安装位置的安全移出；（3）减速器吊点的安全可靠连接方式；（4）尽量减少检修人员配置，降低工人劳动强度，提高检修效率。

3.1 设计方案

通过查阅相关技术资料，通用32/10t桥式起重机标准规范设计主副钩间距一般为1600mm（为定值），现有的主副钩吊点位置无法改变，为了满足现场大型减速器3150mm的两吊耳间距的要求：首先解决受起升高度极限位置的限制，现场吊装不能使用双钩配合作业的现状；采用辅助吊装装置改变副钩吊点位置，增大主副钩吊装间距，满足现场大型减速器吊点位置的要求，从而配合现场安全吊装作业。

（1）经过现场实际测量32/5t行车各部位尺寸，得出实测数值：32t行车主梁截面高度，1325mm；小车轨距，2500mm；主梁底部距减速器最高点，640mm；行车两侧主梁之间最小距离（吊装参考数据），1925mm；主起升卷筒中心线至小车从动侧，1800mm；2#轧机两侧吊点之间的距离，3150mm。

（2）为满足吊装极限尺寸的要求，经过现场勘查后进行方案设计：在起重机主梁上设计加装1台辅助吊装起重（可拆卸式）小车配合吊装作业，既能满足高度极限尺寸的要求，又能满足吊点位置的要求。考虑到不对称减速器重心偏置在减速器的低速输出侧这一特点，采用主钩提挂减速器低速侧吊耳，采用辅助吊挂装置吊挂减速器高速侧吊耳的方式进行同步吊装。经过理论计算，根据减速器的实际重量选择起重能力不小于20t的起重小车配合即可实现大型轧机减速器吊装作业。采用此方案可以使钢丝绳索具垂直吊挂吊耳，不存在吊装夹角小于60°的限制，既可以解决主起升极限高度的限制问题，又可以降低主钩单钩作业的作业负荷，保证现场的安全吊装作业要求。

（3）设计方案见图1。

图1 起重小车方案设计简图

3.2 设计方案说明

（1）通过咨询国内起重机专业生产厂家，对设计的起重小车强度进行了校核分析，能够满足现场安全吊装作业条件。

（2）起重小车起升用电动葫芦选用国内通用系列规格型号MD20-12 M5，该电动葫芦的特点为双速控制，速度范围为0.35～3.5m/min，适合吊装作业的慢速控制和快速的起吊控制，提高现场吊装作业效率。

（3）不对称减速器重心偏置在减速器的低速输出侧这一特点，采用主钩提挂减速器低速侧吊耳，采用起重小车吊挂装置吊挂减速器高速侧吊耳的方式进行同步吊装，钢丝绳索具受力垂直作用于主、副起升装置的吊耳，不存在任何附加作用力，钢丝绳受力情况好。

（4）起重小车在吊装大型减速器时可以吊放到起重机主梁小车轨道上，通过连接销与起重机小车车架连接，接通控制电源，通过手操器配合32t行车主钩及小车运行同步进行吊装作业。当不需要使用起重小车吊装大型减速器作业时，拆除控制线路，可以将吊离起重机主梁小车轨道放置到地面，不影响起重机的正常作业，使用方式灵活。

（5）起重小车在满足20t起重能力的情况下，尽可能轻量化设计（最终设计重量控制在2600kg以内），减轻附加重量对起重机轮压的影响。

（6）使用起重小车配合作业，很好地解决了起升高度极限尺寸受限的问题，且可以解决传统吊装钢丝绳索具捆绑起吊作业钢丝绳受力状况差的现状。

4 实施效果

根据方案设计，与起重机设计厂家签订技术协议，按现场使用要求特别订制了一台20t起重小车总成。2014年5月14日投入轧机大型减速器检修吊装作业使用，该起重小车装置采用MD20～12m M5型电动葫芦，具有0.35～3.5m/min的速度控制方式，既适合吊装作业精准作业的慢速要求，又适合快速升降作业的要求，提高了现场吊装作业效率。对现场使用效果跟踪验证：轧机减速器吊装作业时间从原来12小时作业时间降低到现在的5小时，节约了现场大量人工作业时间（原手拉葫芦作业方式费时费力），采用电动提升方式降低了工人的劳动强度；降低了工人的劳动强度及安全风险；现场检修人员配置情况较原吊装方案配置减少一半，作业时间缩短了7小时，提高了检修作业效率，该装置后期还应用到一棒材飞剪的更换作业中，达到了同样的使用效果。

该辅助吊装起重小车现在八钢轧钢厂一高线机组吊装2#轧机减速器设备检修、棒线机组吊装飞剪设备检修主要吊装作业工具，目前已推广使用。