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桥式抓斗卸船机钢丝绳的工作特点与生产控制

发布时间:2021-09-09 17:54 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

桥式抓斗卸船机是具有较高生产率的散货专用卸船机械,在我国沿江、沿海得到日益广泛的应用,在能源、电力、冶金、港口等行业(特别是一些大宗散料集散中心)高速、稳定、集效


桥式抓斗卸船机是具有较高生产率的散货专用卸船机械,在我国沿江、沿海得到日益广泛的应用,在能源、电力、冶金、港口等行业(特别是一些大宗散料集散中心)高速、稳定、集效及滚动式发展过程中起着重要作用。
桥式抓斗卸船机主要由大车行走机构、钢丝绳缠绕系统、接料系统、电气控制系统及钢结构等组成。其中钢丝绳缠绕系统是主系统,由小车运行机构、起升/开闭机构、俯仰机构组成。

1卸船机用钢丝绳分类及相关技术标准
1.1卸船机用钢丝绳分类(C)1船机用钢丝绳是港口机械用钢丝绳中的高端。产品之一,作为卸船机用量最大的易损件,其使用的安全性与可靠性,在整个设备运行中起着举足轻重的作用0-1。
按照钢丝绳使用和承载情况,钢丝绳可以分为支撑钢丝绳、牵引钢丝绳、开闭钢丝绳和支撑钢丝绳。
钢丝绳缠绕的部位是卷筒、滑轮、抓斗以及连接的绳套。
1.2相关技术标准对钢丝绳的要求
(1)GB/T18224-2008桥式抓斗卸船机安全规程》国。该标准代替GB18224-2000《桥式抓斗卸船机安全规程》,与前版本比较,修改了钢丝绳出入滑轮的偏角等内容,适用于煤炭、矿石、黄沙等大i散货卸般作业用卸船机
(2)GB8918-2006《重要用途钢丝绳》4。该标准规定:卸船机用钢丝绳应符合设计要求与GB/T
8918-1996的规定,并必须有产品检验合格证·生产制造卸船机用钢丝绳的企业特别是中小钢丝绳企业必须实行该规定,一般用途钢丝绳决不能升级为卸船机用钢丝绳

2卸船机用钢丝绳的工作特点
卸船机用钢丝绳的选择依据国:(1)工作环境和设备性能;(2)钢丝绳的失效形式;(3)钢丝绳丝股间的接触状态;(4)滑轮槽的硬度。
卸船机用钢丝绳的工作特点如下(1)钢丝绳受力状态复杂,主要有拉伸力,钢丝绳绕过滑轮的弯曲力、挤压力、扭转力以及摩擦力等,常有多个力同时作用。
卸船机工作的主要特点是抓斗工作循环周期短,钢丝绳需要迅速起升、降落,且伴有横向运行,不时有较大的冲击载荷发生。冲击载荷大多出现在抓斗突然起升、突然降落、开斗、闭斗、小车的突然行走和停止等时刻。冲击载荷不仅会对钢丝绳产生很大的拉伸力,还会加大钢丝绳自身的扭转程度。钢丝绳通常作业在与装卸货船垂直方向有较大倾斜角的状态下,卸船机抓斗伴随货物同时进行垂直、横向、前后空间的快速合成运动,有时合成运动在三维空间同步进行,致使提升钢丝绳受力状态复杂。
(2)钢丝绳使用条件苛刻、工作环境恶劣·港口装卸用钢丝绳多在露天且伴有较大腐蚀气氛及湿度较大或粉尘较多的环境下工作,要求钢丝绳具有较大的结构优势,良好的实物质量及使用性能。
(3)钢丝绳缠绕系统较为复杂。卸船机有节奏、短周期的频繁作业,通常一个作业周期不足一分钟,按设计程序完成散货抓、运、卸等程序,使得钢丝绳缠绕系统较为复杂,并且钢丝绳运行方向改变多且迅速,从而大大缩短了使用寿命。
(4)钢丝绳既要处于良好的润滑状态,又要有效阻隔周围飞扬的煤粉、矿粉细微颗粒,防止其进入钢丝绳的股间隙、钢丝间隙,导致钢丝绳产生其他磨损伤害。要求钢丝绳浸涂的润滑油性能优良、附着力强,且能较长时间处于良好的状态,不足时要及时补充。
(5)港口装卸机械绳轮通常偏小,特别要求钢丝绳具有较高的抗弯曲疲劳性能。卸船机抓斗起落期间,抓斗上部的钢丝绳需要从4个带槽的滑轮中间快速进出,客观上提高了对钢(6)中小码头,特别是沿江、内河码头,钢丝绳有超期服役现象。
(7)点接触钢丝绳在发电厂卸船机上依然存在少量使用的情况。
总的来说,点接触钢丝绳已基本不用在卸船机上,被线接触钢丝绳、压实股钢丝绳或者压实填塑类钢丝绳所代替。港口协会应该大力加强对卸船机用钢丝绳的质量监管,坚决拒绝质量低下、粗制滥造的产品,保证港口用钢丝绳健康、正常的发展。要同沿海码头卸船机一样科学管理沿江、内河码头卸船机用钢丝绳。

3国内卸船机用钢丝绳常用结构
国内卸船机特别是沿江码头有用l8×7结构钢丝绳的实例,由于l8×7类钢丝绳自身结构的不稳定性、生产制造的困难性”,该种结构钢丝绳可以用于卸船机,但不为钢丝绳生产制造企业推荐。
国内沿江码头卸船机用钢丝绳的应用实践证实:l8股钢芯钢丝绳是使用较多的一种,由于其组绳的钢丝直径较细,为延长其使用寿命,减缓与滑轮、卷筒及钢丝之间的磨损,可以用钢丝直径较粗的6股钢丝绳或者压实股钢丝绳替代。
6×36SW+IWR,6×29Fi+IWR等结构6股钢芯线接触钢丝绳为国内卸船机主用钢丝绳结构。
shing1日从技术止以及今后的发展角度来看,压实类钢丝绳捻制均急性及钢丝绳表面润滑脂的要求。桥式抓斗卸船机在清舱作业过程,通常采用甩抓斗的方式来抓取船舱底层边缘的散料,这样抓斗上方20m处的起升钢丝绳不可避免与船舱口摩擦,导致起升钢丝绳的磨损和断丝加剧,缩短钢丝绳的使用寿命,图l为抓斗上部钢丝绳机构丝绳、多股多丝填塑钢丝绳显示出较大的结构和使用性能优势,在使用寿命上也具有绝对的优势,是卸船机用钢丝绳发展趋势。
国内品牌钢丝绳在抗拉强度等指标上不低于进口品牌产品,同时在普通小直径钢丝绳或静态拉索钢丝绳制造上已经走在世界的前沿。但在卸船机用钢丝绳的制造上,产品的疲劳性能和性能稳定性与进口品牌还有差距,特别是压实填塑钢丝绳上还没有能与世界名牌抗衡的产品,这是国内钢丝绳企业需要聚力攻关的课题。

4影响钢丝绳使用寿命的主要因素
4.1卸船机的作业须率
使用越频繁,即日平均作业小时数越多,钢丝绳发生疲劳、磨损和断丝就越快,使用寿命就越短。由于沿江码头的卸船机作业频率、每次载荷数量、总卸货数量等通常低于沿海码头卸船机,因此相同结构、规格、质量的钢丝绳的使用寿命较高在卸船机作业闲暇时间,对钢丝绳实施全面、有效的检查,维修钢丝绳,及时、足量补充质量优良的钢丝绳表面脂;更换严重损害钢丝绳正常使用的零部件,在钢丝绳长度准许条件下切除受损严重的钢丝绳,或者更新钢丝绳绳套等措施都有助于钢丝绳使用寿命的提高4.2载荷情况
桥式抓斗卸船机钢丝绳受到动载荷、静载荷、附加载荷和阻力载荷的综合作用,在各种载荷中动、静载荷的级别和性质对钢丝绳使用寿命影响尤为明显·当钢丝绳频繁承受较大的动、静载荷特别是难于避免的冲击载荷时,就可能增加钢丝绳的伸长,载荷超过弹性极限时,钢丝绳断裂的隐患就会增加冲击载荷对钢丝绳及其相连接的部件的影响大大高于其他载荷,还会产生微观组织的特殊变化(如动态相变等),有些是不可逆的。
填塑钢丝绳会缓解卸船机使用过程中难于避免的冲击载荷对钢丝绳及梁连接零部件的不利影响。
4.3润滑状况
保证钢丝绳足够的润滑和正确合理使用钢丝绳的润滑脂,对于延长钢丝绳的使用寿命至关重要对钢丝绳进行系统润滑,可以使钢丝绳的使用寿命延长2~3倍,所以要定期对钢丝绳进行润滑,使其经常处于良好的润滑状态。
要正确选择钢丝绳润滑脂,注意气温、外界条件对润滑脂的不利影响不分卸船机工作的地域和季节,一律使用同一种钢丝绳润滑脂显然不合理。北方港口使用的卸船机冬季润滑剂的选择尤其值得重视,要充分考虑低温对润滑脂流动性的不利影响。
4.4钢丝绳的选型
桥式抓斗卸船机用钢丝绳一般选用不旋转或者微旋转交互捻线接触钢丝绳,并应注意钢丝绳几何尺寸与滑轮槽的匹配关系。同一台卸船机在不同时段宜采用规格相同,具体控制尺寸略微有别的钢丝绳钢丝绳经过预张拉处理,可减少乃至消除钢丝绳捻制的不均匀性,因而经过非在线预张拉处理的钢丝绳会显现出良好的使用性能及较高的使用寿命
4.5滑轮直径与钢丝绳直径的比值起升、闭合、小车牵引、俯仰等机构滑轮直径与钢丝绳直径的比值,以及钢丝绳中心线与卷筒、滑轮中心线产生的偏角,是卸船机设计、制造中影响钢丝绳使用寿命的因素。
钢丝绳使用期间要加强对这些关键点的检查,并及时更换因使用而造成的几何尺寸变大或者轮槽磨损严重的滑轮。
严格保证起升、闭合、小车牵引、俯仰等机构滑轮直径与钢丝绳直径的比值应符合GB/T6067的相关规定。
还要注意滑轮材质的正确选择,采用低弹性模量的绳轮材料可以减小挤压应力,从而提高钢丝绳的使用寿命

5卸船机用钢丝绳的生产控制
5.1钢丝绳与卸船机的匹配卸船机用钢丝绳使用寿命取决于卸船机自身性能、钢丝绳结构的科学合理性、钢丝绳实物质量和实际使用性能、钢丝绳与卸船机的匹配、使用者技术熟练程度等多个因素的综合作用。
优质结构、优质捻制质量的钢丝绳不一定体现出较高的使用性能和使用寿命,关键因素之一是钢丝绳与卸船机起升、闭合、小车牵引、俯仰机构的滑轮特别是滑轮槽材质、几何尺寸的匹配合理程度。为了获得稳定、较高的钢丝绳使用寿命,为卸船机提供钢丝绳的企业要了解、掌握钢丝绳即将投用的卸船机的实际工况,笔者提倡定点供货的理念。
5.2加强钢丝绳生产制造全过程的质量控制要制定出高于GB8918-2006《重要用途钢丝绳》技术要求的企业内控标准,并认真实施·严格h控制钢丝绳生制造的全过程,控制制绳钢丝的抗拉强度、弯曲、扭转值的散差。
在卸船机用钢丝绳的钢丝生产过程中,在实例不够多,论据不充分的条件下,难以说明水浴热处理工艺对钢丝弯曲疲劳寿命的影响时,要慎重对该工艺的选择与应用
严格控制钢丝绳的优质捻制,实施钢丝绳非在线预张拉,减少乃至消除钢丝绳捻制的不均匀性和残余应力,提高钢丝绳的实际使用性能与使用寿命文献D]认为:采用合理的生产工艺能有效提高卸船机用钢丝绳耐疲劳性能,改善钢丝绳抗疲劳性能,生产出满足用户要求的钢丝绳。
5.3以备件的形式定尺供应钢丝绳结构、规格相同的钢丝绳,由于使用在不同的卸船机上,捻制的工艺参数应该不同,钢丝绳捻制者要追求钢丝绳对设备尽可能的适应性,而不是以追求钢丝绳捻制参数、掌控要点的差异性为宗旨。钢丝绳捻制参数、掌控要点的差异性在于保证钢丝绳使用寿命的稳定和提高。
钢丝绳生产制造企业要经常深入港口,与卸船机使用者合作,现场解决钢丝绳使用中的问题,保证钢丝绳使用的科学、合理性,新结构优质钢丝绳应得到强有力的推介、使用接受卸船机用户按钢丝绳需要,以不同长度订货的现实,完成钢丝绳的定尺切割、端头制造等一系列后续加工,保证钢丝绳以备件的形式供货。以钢丝绳备件的形式定尺供货是美国钢企业、加拿大钢丝绳企业多年沿袭的实际作法,已在电铲、电梯、钻井、旋挖钻机等用途钢丝绳供应中普遍采用。


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