关于避免钢水包脱落的挂钩概念设计

2020-07-10张慧凯

科学与财富 2020年11期

张慧凯

摘要：本设计是关于避免钢水包脱落而进行的一种简易的改进措施，目的是为避免钢水包的吊轴因刚好吊在钩尖处，而在吊起或运输的过程中突然脱落引发事故。真实的事例是发生过的，2007年铁岭钢包脱落事件，辽宁省铁岭市清河特殊钢有限公司生产车间的钢水包突然整体脱落导致32人死亡、6人重伤的特别重大安全生产事故。由此可见防止钢水包脱落的设计是很有必要的。

关键词：钢水包; 吊钩;脱落; 事故;滑轮

1、引言

铁岭钢水包事故，是由于铁岭清河特殊钢有限公司无视安全生产法规，违法以安全可靠性等级低的通用桥式起重机代替冶金行业专业起重机用于调运钢水包作业;在作业过程中，起重机电气控制系统发生故障，钢水包下坠失控，由于事故起重机设计存在缺陷，未能有效阻止钢水包下坠倾覆，导致重大人员伤亡。

关于防偏吊，已经有过一些设计，例如在吊轴低端开个槽，让吊钩的钩尖钩进槽而不脱落，可这种设计不过是把低端的脱落移到了槽边罢了，治标不治本。还有一种是闭环的挂钩，闭环虽然不会脱落但是效率低下，又因为钢包温度过高用不了电气设备，必须人工开合，效率实在低下，所以在此我们想出一种新的设计思路。

2、设计思路及概念图

2.1、设计思路简介

我们想用一种新的角度去看这个吊钩与吊轴的配——在吊钩上动手。如果在钩尖处，安装一个可以转动的滑轮，这个滑轮的作用是使钩尖无法钩在吊轴底部，即要不钩在吊钩里，要不钩在吊钩外，避免当吊钩与吊轴接触时钩尖直接于底部施力，而在起吊过程中出现脱落，而造成重大事故。

2.2、概念图

2.3、设计时需要搞清楚的问题

这里有一个问题是需要讲明白的，即重量如此大的一个钢水包，用这么小的一个滑轮，它能够承受的住来自钢水包的反作用力或者是重力吗？首先我们要搞清楚，这个滑轮是做什么的。这个滑轮是用来确保不会发生上述的钩尖与吊轴（耳）底部施力，而在半途中突然脱落的。而它受力的情况是在起重机吊钩与钢水包吊轴（耳）接触时，而非起重机吊起钢水包时。这时滑轮就只是需要在吊钩和吊轴配合时受到一点力，而这个力是很小的，一般钢制滑轮都可以承受的住来自吊钩和吊轴配合之间的力。

3、设计优缺点分析

3.1、优势

本设计采用了一种新的思路，对结构的改进不再停留在如此巨大的钢水包上，而是通过对起重机起吊装置的吊钩进行了简单的设计。这种设计方法将大幅度减少设计支出，毕竟一个钢水包时如此巨大，相比之下吊钩设计要省时省力得多。在不影响使用的前提下对吊钩进行一些其他的改进，也不会与其发生冲突。这种设计可以与其他改进并存，各自发挥作用。

3.2、不足

不足之处在于本设计虽然设计简单但仍需要多人操控由于天车驾驶员只能看到其中的一边，另一边的配合情况还需另外的一个工人查看，不能节省人力。避免的仅仅只是钩尖钩到底部而在半空中脱落的情况，不能达到单人安全操作的目的，简单的设计只能发挥简单的作用。

3.3、特别注意

本设计由于是存机械无自动检测装置，所以在每天工作前，必须检查滑轮的润滑状态以及滑轮是否损坏，要及时检查以及损坏时更换。否则不但达不到效果反而可能造成严重事故。

4、建议及总结

4.1、建议

建议在不同型号的钢水包采用不同的滑轮，滑轮材质也应随机应变，不拘泥于钢制滑轮或者主流材质，可随机应变，适合的才是最好的。

4.2、总结

此设计合理的解决了因起重机吊钩和钢水包吊轴（耳）配合错误，而引发的偏吊甚至是钢水包脱落事故。不过本设计只是解决了这一种问题，并不能节省人力，同时在使用前必须对滑轮进行检查，否则容易造成事故，需要制定新的使用规范。

参考文献：

[1] 中华人民共各国国家标准.GB/T 3811-2008 起重机设计规范[S]. 北京：中国标准出版社，2008.

[2] 中华人民共各国国家标准.GB 6067.1-2010 起重机械安全规程第1部分：总则[S].北京：中国标准出版社，2010.