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2016关于门座式起重机安全负荷取力装置的分析与改进的探讨和研究(一)

来源:恺德尔起重机安全监控管理系统专家 发表日期: 2016-06-05 16:00:00

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MQ4037 门座式起重机是港口码头装卸货物的常见大型设备,门座起重机是随着港口事业的发展而发展起来的,门机大多沿码头面上的轨道行走,进行件杂货装卸船作业 [1-2]。该设备运行状态的好坏直接影响装卸船的效率和起重安全性,甚至直接影响港口的经济效益。



然而 MQ4037 门座式起重机安全监控系统在开始使用初期,经常会出现一些问题,如:不能对吊钩工况进行准确称重,以及起重机在抓斗时经常出现大幅度的计量误差;在工作过程中钢丝绳以及轴承的磨损加剧,导致使用寿命大幅度下降。本文通过对原负荷取力装置的问题分析发现问题的所在之处,然后对复合取力装置润滑油路改造,并提出合理的改造方案,最后达到理想的预期效果 [3]。


1 原门机超载取力装置分析(图1)

原门机超载取力装置分析图


图 1 改造前原复合取力装置


同一台门机的支持绳作业量比开闭绳的作业量少了二分之一;门机在使用吊钩吊装件货时,重量显示器显示准确,但在使用抓斗抓取散货矿石和煤炭时,重量传感器的显示值却与实际相差甚远 [4]。经过对报废后更换的钢丝绳进行检查,以及对负荷取力滑轮组钢丝绳折角进行测量,发现了导致该问题的原因。


原负荷取力滑轮组采用左侧一根轴,上面分别安装左侧的支持钢丝绳和开闭钢丝绳,右侧一根轴,上面分别安装左侧的支持钢丝绳和开闭钢丝绳,分别通过两个传感器进行测量的 [5]。门机机器房内支持钢丝绳卷筒的安装位置比开闭钢丝绳卷筒的安装位置原靠后,致使支持钢丝绳的折角远大于开闭钢丝绳的折角。


钢丝绳的反复的 S 折弯是造成钢丝绳磨损过快的主要因素,在设备的设计时应尽量避免或减小这种 S 弯,以延长钢丝绳单绳作业量。

支持绳折角比开闭绳折角

由图3,图4两测算图可见,支持钢丝绳折角为 23°,开闭绳折角为 14°,支持绳折角比开闭绳折角大 9°。这个 9°的角度差,造成了支持钢丝绳作业量比开闭绳作业量少了近一半。


起重量传感器的计算起重总量的公式如下:

F=2×(F 支持 +F 开闭)=(F 传感器 /Sin23° +F 传感器 /Sin14°)K,其中 K 由传感器滑轮轴力臂决定。


(1)当使用吊钩吊运卷钢等件杂货时:吊钩的平衡结构,四根钢丝绳的受力均相同, F 支持左 =F 开闭左 =F 开闭右 =F 支持右。称重传感器显示的总受力 F 为 F 支持或开闭 ×(Sin23° + Sin14°)K,而(Sin23° + Sin14°)K 为固定的数值,所以,在吊钩使用时,称重传感器的显示值与货物的实际重量成线性比例关系。


(2)当使用抓斗进行散货抓取时,F 支持左 =F 支持右≠ F 开闭左 =F 开闭右,左侧传感器受压力为(F 支持左 ×Sin23° +F 开闭右 ×Sin14°)K,由以上公式不难开出,存在两个变量决定称重传感器所受压力,故,称重传感器的测量显示值不与货物的实际重量成比例关系。这个非线性关系,造成了称重传感器测量卷钢等件杂货的显示值准确,而煤炭、矿石等散货起重量误差很大的奇怪现象。