出铝起重机钢丝绳缠绕改造方案

2020-06-15谢军强侯永强

设备管理与维修 2020年11期

谢军强，侯永强，吴远

（河南卫华重型机械股份有限公司，河南新乡 453400）

0 引言

出铝起重机是电解铝车间用于出铝的专用起重机。随着电解槽中电解反应持续进行，铝水不断产生，到一定时间段就需要将电解槽中的铝液抽取出来。抽取方法为真空负压法，即将铝包长嘴管插入电解槽铝水中，然后将铝包抽真空，铝液进入铝包。出铝起重机的工作是将铝包从运包车上吊下，吊运着铝包在每个槽子中进行抽铝作业，出铝完成后将铝包再吊运至运包车。

铝包类似茶壶结构，为封闭机构。相对于开放式的钢包，其安全性要好很多，但是铝液属于熔融金属，需要符合最新标准JB/T 7688.5—2012《冶金起重机技术条件第5 部分:铸造起重机》中，单吊点至少采用两根钢丝绳缠绕系统的要求；主起升钢丝绳缠绕系统中不应采用平衡滑轮。

2008 年，某电解铝厂安装几台32/5 t 的绝缘吊钩双梁行车，用于出铝作业时吊运铝包。在2015 年设备年检中，当地质监局出于安全考虑，要求将原来的一根钢丝绳缠绕结构改造为两根钢丝绳缠绕结构。

1 原结构

起升机构结构为电机做功，经过减速机变速，驱动卷筒，经过钢丝绳缠绕系统完成吊钩的升降，如图1 所示。起升机构钢丝绳缠绕图如图2 所示。

此钢丝绳缠绕结构为一根钢丝绳结构，钢丝绳断裂后会引起铝包坠落，且定滑轮组中的中间滑轮为平衡滑轮，其并不转动或微量调整转动，钢丝绳在此处基本为滑动摩擦，久而久之，钢丝绳容易在此处磨损断裂，存在较大安全隐患。

因此，改造此钢丝绳缠绕结构要实现两个目的:①在一根钢丝绳断裂情况下，另一根钢丝绳需要吊住重物，避免重物坠落；②避免使用平衡滑轮结构，满足标准要求。

图1 起升机构

图2 起升机构钢丝绳缠绕

2 改造方案的选择

经过现场勘查及翻阅设计图纸，初步确定方案:在小车架台面上设置平衡臂装置。但由于定滑轮布置在减速机与传动轴之间，空间很紧凑，要在有限空间内设置平衡臂装置难度很大，经详细布置，设计了一种特殊的紧凑型平衡臂装置，如图3 所示。

图3 平衡臂装置

（1）结构。支架轴支撑在支座上，平衡臂通过销轴连接在支架轴下方，钢丝绳绳端通过楔形接头及绳夹进行固定。

（2）优势。支架轴可绕其轴线旋转一定角度，在吊钩上下过程中，可消除钢丝绳斜角产生的水平分力，使结构受力更合理；平衡臂设置在小车架台面上，方便检修维护。

上述方案可解决单绳缠绕改为双绳缠绕的问题，满足国家规范要求。由于此行车工作在电解铝车间，车间环境非常恶劣，温度高、粉尘大且空气中含有沥青烟、氟化氢等有害气体。施工时人员需站在小车架上作业，而热气及有害气体往上升腾，施工人员作业环境很差，增加施工难度。关键是电解过程中使用大电流的直流电产生了大磁场，小车架等钢结构已被磁化，焊枪及工具会吸在车架上，给焊接造成很大困难。同时对于改造项目，一般都要求改造周期很短，要求尽快恢复生产。

鉴于上述情况，经反复研究，设计出一种特殊的定滑轮装置可以解决上述问题。将原结构的中间平衡滑轮设计为类似平衡臂的结构，钢丝绳在此处分为两段，通过楔形接头及绳夹进行固定，实现双绳结构，定滑轮装置如图4 所示，其钢丝绳缠绕图如5 所示。