烧结机台车检修起重机的研究

侯永强，谢军强，王金刚，黄进前

（河南卫华重型机械股份有限公司设计部，河南新乡 453400）

0 引言

带式烧结机是铁矿烧结工艺中的主要设备，由许多台车组成的一个封闭式电弧炉烧结带。台车是烧结机的重要组成部分，单体烧结机拥有很多台车，烧结生产线建设中，台车吊装占用大量时间，烧结过程中还需要定期检修维护。传统的台车吊装方法采用吊钩式起重机，辅助吊带或吊梁吊具进行起吊，影响起吊上极限，操作繁琐，起吊过程车架不平衡，容易摇摆倾覆。为此，研究一种便捷可靠的烧结机台车吊运起重机。

1 起升机构的设计

如图1 所示，烧结机台车的吊装从车架两侧吊起，使用传统单钩式起重机起吊需要在吊钩上设置吊带，分别固定在车架两侧车轮组上，吊带不易固定，烧结机车架较长，起吊过程容易摇摆。吊带固定长度不均匀，容易偏载，车架容易歪斜，受力不平衡，存在安全隐患。因此，首先要研发一种两侧台车车轮可同步提升，均匀承载的起升机构。

图1 烧结机台车

起升机构由电机、减速机、制动器、卷筒组、滑轮组、钢丝绳以及其他安全保护装置组成。电机提供动力，通过减速机变速带动卷筒组卷绕钢丝绳，再经过定滑轮组导向绕入动滑轮组，实现机构提升。传统单钩式起重机定滑轮放置在一个点，双联卷筒上绕出的钢丝绳也只进入此一点，实现单点吊具提升。本系统为避免单钩作业的摇摆，定滑轮布置进行创新，定滑轮根据烧结台车车轮间距摆放在2 个点，动滑轮也拆分成2 组，双联卷筒绕出的绳分别进入2 点的动滑轮，实现烧结台车2 点抬吊。为此，开发了一种自平衡的钢丝绳缠绕系统，如图2 所示。

图2 钢丝绳缠绕系统

双联卷筒右向槽绳绕出后，在卷筒径向上部进入左一定滑轮、左动滑轮，再进入左二定滑轮，架高后，钢丝绳通过卷筒顶部进入右二定滑轮，再进入右动滑轮，再绕入右一定滑轮，绳出来后，从卷筒底部径向进入卷筒左向，实现起升机构2 点布置，整个缠绕系统在一个卷筒上完成，并且只使用了一根绳。起升机构具有自平衡能力，同时控制卷筒的槽底加工精度，保证左右旋绳槽偏差相对小，更能保证两侧绳的张紧力，受力均匀，建议卷筒槽底公差小于h9。需要注意的是，卷筒上升绕出后要进入远端定滑轮，左侧定滑轮绕出绳还要进入右侧定滑轮，需要控制卷筒、定滑轮上钢丝绳的偏角，按GB/T 3811—2008 起重机设计规范要求，卷筒绳偏角＜3.5°，滑轮绳偏角＜5°。因此合理选择卷筒直径，合理摆放定滑轮位置需要认真考虑。如果定滑轮上绳偏角较大，加宽滑轮绳槽、设置关节轴承支撑都是有利办法。

2 车轮吊具的设计

传统台车车轮的吊装采用吊带捆绑或夹具夹取，操作不便，且存在安全隐患。根据台车车轮结构形式，设计了一种专用、可靠、便捷的新型吊具（图3）。

烧结台车车轮采用单轮缘车轮，因此利用2 个车轮之间空档，设计了一套卡装式吊具。吊具采用中厚板整体下料，板上部通过销轴与动滑轮组连接，板两侧下料为车轮直径尺寸，形状为半环式。使用时，直接用人力将吊具推入烧结机台车组，即可卡住台车，快捷可靠，厚板在2 个车轮踏面之间承受的端面挤压应力完全满足使用要求。为减轻吊具板重量，吊具设计为镂空式。

为防止吊具板意外脱出，还设计了防脱卡板装置，主要由卡板、销轴、螺母组成。销轴穿过吊具板，销轴一端加工有螺纹，防脱卡板加工成半圆形。通过螺纹固定在销轴上，卡在车轮轴承箱上，吊具板卡进入台车组之间并就位后，扳动螺母顶住车轮轮缘，配合卡板卡死车轮，保证吊具就位后不滑动脱落。台车吊运完毕后，防脱装置不用拆离吊具，只需松动，下次吊运时仍可直接使用。

图3 新型吊具

使用此吊具快捷安全，避免了使用吊带、其他吊梁吊具等吊装方法上极限较大的缺陷，有效利用了车间的检修空间。

3 钢结构及驱动机构的设计

烧结检修起重机厂房净空有限，因此要尽量压缩起重机高度。钢结构设计采用了弯梁形式，起升机构固定在“凹”梁位置，有效降低了起重机的整机高度。主梁与端梁的连接采用螺栓法兰连接，确保在有限厂房空间里安装方便。

起重机运行机构采用三合一减速电机驱动形式，提高传动效率，控制精度。后期设计中起升机构也将采用电机减速机法兰连接，取消浮动轴和联轴器，更能简化结构、优化重量、提升效率。

4 结语

本烧结机台车检修起重机通过对起升机构、吊具结构、运行机构等方面改进创新，实现了烧结机台车安装检修过程快捷、安全。本方案在实际用户使用，取得良好效果，随着钢铁冶金行业产业升级，这种类型的烧结起重机能提高吊装效率，市场推广前景良好。