吊装孔用电动盖板的设计

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现代矿业 2021年2期

时阳蒋保珠冀留庆丑善强景蔚然臧斌黄德升杨楠富荣绵

（中钢设备有限公司）

烧结厂为满足烧结机的安装、日常维修及零件更换需要，在烧结机厂房建设时设置有吊装孔。烧结机属于大型设备，搭建多层楼板，每层楼板的高度差较大，并且每层楼板上都设置多种不同尺寸的吊装孔，尺寸一般较大，对现场工作人员构成一定的安全隐患。常规做法是在吊装孔四周设一圈栏杆，并设立警示标识，但该措施依然存在安全隐患，如存在零件或工具通过栏杆掉落至下层，造成人员伤害。为了防患于未然，减少伤害事故的发生，保证人身安全，设计研发了满足厂房吊装孔用电动盖板，下面将介绍吊装孔用电动盖板的设计情况［1-7］。

1 吊装孔盖板概况

以目前莱钢480 m2烧结机厂房内的7.0 m×3.8 m的吊装孔为例，考虑到吊装孔尺寸较大，厂房空间有限，本电动盖板本体设计采用2 个小盖板，通过销轴铰接而成，盖板打开时，2 个小盖板可以沿铰接点折叠，节省了空间。采用一键电动控制盖板的提升，方便工作人员操作，节省人力，并且不妨碍吊装作业。在无吊装作业时，卷扬机具有自锁功能，防止因重力回落，安全可靠。卷扬机反转，盖板展开，将吊装孔封闭，保证作业人员安全。

2 工作原理及结构

吊装孔盖板基于滑轮原理，设计结构主要包括盖板（1）、盖板（2）、轨道、卷扬机、脚轮、滑轮、行程卡关等部分，见图1。

2.1 盖板本体

盖板本体采用框架结构，框架由80 mm×80 mm×6 mm 的方管焊接组成，焊后校正平整，具有足够的刚度和强度。框架上断续焊接2 mm厚的Q235A钢板，在保证强度的同时尽量降低质量和成本。整个盖板由2 个小盖板通过销轴铰接组成，盖板（1）另一端与吊装孔边缘的2 个固定支座铰接，盖板（2）一端与盖板（1）通过销轴铰接，盖板（2）另一端为自由状态，这样可以实现盖板（1）与盖板（2）的自如折叠，折叠点销轴见图2。

2.2 卷扬机

驱动部分选用电动卷扬机，布置在吊装孔一侧，其钢丝绳绕过布置的滑轮，达到提升盖板的目的，提升速度为8～16 m/min，选用φ10 mm钢丝绳。卷扬机可以实现一键控制运行，并且其减速机带有自锁功能，当盖板需要停止提升时，不会由于重力产生回落，节省人力，操作方便的同时保证了操作安全。卷扬机布置见图3。

2.3 滑轮系统

滑轮分为动滑轮和定滑轮。在厂房的上梁设置一个双列定滑轮，对应其正下方设置一个单列定滑轮，2 个滑轮成垂直角度，并保证钢丝绳中心线与2 个滑轮槽中心线一致，其目的是保证钢丝绳在改变方向后不会与2 个滑轮发生卡阻打滑现象，滑轮系统及钢丝绳受力情况见图4。在盖板（1）靠近2个盖板折叠处的一端焊接1 个双列滑轮作为动滑轮，3 种滑轮组成滑轮系统。滑轮系统的布置是钢丝绳能否平顺运动的关键。钢丝绳绕过滑轮系统最终拉动盖板（1）一端向上运动，而整体做围绕固定铰接点的旋转运动。利用动滑轮的特性，将滑轮受到的拉力平均分散到4 根钢丝绳上，每根钢丝绳的拉力减小到原有的1/4，大大降低了电机的功率。

2.4 轨道及脚轮

脚轮及轨道结构见图5、图6。轨道形式为2 根角钢焊接在吊装孔内壁两侧的预埋钢板上，实现导向作用，由于盖板整体轻盈，自重小，选用角钢作为运行轨道即可满足使用要求，安全可靠，节约成本；另外，角钢可以根据现场实际情况与预埋钢板焊接，灵活性高，便于安装、更换及维修。

脚轮通过螺栓连接在盖板（2）的自由端，表面材质耐磨，易于更换。脚轮的轮面坐落在轨道上，提升过程中脚轮在轨道上自如滚动，防止盖板与轨道摩擦，减少提升阻力。盖板外延整体尺寸略小于吊装孔尺寸，吊装孔不使用时，盖板展开坐落在轨道上，外沿与吊装孔有5 mm 的间隙，并且上平面与平台齐高，外观平整美观，没有凸起，结构简单实用。

2.5 行程开关

在盖板提升的极限位置设置行程开关，选用点接触式行程开关。盖板从提升，叠后直到完成打开的过程会逐渐接近，最后贴靠在平台侧壁，最终与地面垂直。为了防止由于过度拉升而损坏盖板，最大程度上做到不影响吊装孔的使用，当盖板旋转提升到接近垂直角度时，盖板（1）表面会接触到行程开关，行程开关将信号传给卷扬机，使其停止拉升，并保持制动状态，保护盖板及卷扬机。