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时间:2018-06-11
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1、大拉杆托辊装置的磨损原因及改造摘要:对门座式起重机中的大拉杆托辊装置的使用情况进行分析,通过研究其磨损原因及磨损过程,对大拉杆托辊装置从设计形式、安装定位等多方面做出合理化改造,以提高其使用寿命,减少维修周期。关键词:大拉杆托辊;磨损;改造;维修引言大拉杆托辊的频繁损坏一直是门座式起重机在生产、制造过程中亟待解决的问题。托辊的磨损直接影响钢丝绳的使用寿命,两者的损耗增加了企业使用成本,降低了生产效率。因此,研究如何延长大拉杆托辊的使用寿命,对提高作业效率和经济效益,具有重要意义。笔者结合设计和施工中经验,对大拉杆托辊装置进行了改造,以有效提高其使用寿命,降低其对钢丝绳的磨损。1.
2、大拉杆托辊的磨损原因根据原有的大拉杆托辊装置的结构形式可知:该装置中供钢丝绳移动的上下的空间有限,钢丝绳在收放时,理论上认为其在承载时处于拉直状态。但在实际工作中,由于大拉杆两侧的钢丝绳一般在20多米,其自重使其即使在受载过程中也会出现下兜情况,从而使得钢丝绳与托辊之间易发生滚动摩擦。5同时,门座式起重机为港口装卸设备,钢丝绳托辊装置裸露在外部,工作环境比较差、容易进水和细砂等杂物,因而易发生锈蚀和卡死现象,使托辊不能转动,导致钢丝绳与托辊形成滑动摩擦,从而加速了钢丝绳和托辊的磨损[1]。此外,根据门座起重机的不同工况,在门机的作业过程中,托辊的磨损程度也不相同。目前,在港口使用
3、过程中,门座起重机的作业工况主要以抓斗居多,在这种情况下,托辊的磨损情况相对与吊钩工况较为严重,且主要出现在开闭钢丝绳运动路径下的托辊。这种情况的出现,主要是由于抓斗在开闭斗的瞬间,钢丝绳的受力变化比较大,导致钢丝绳出现瞬时的张紧和松弛,此时若托辊的定位高度过高或转动不灵活,都会对托辊装置产生一定量的磨损。随着频繁的持续作业,该磨损将越来越严重,最终导致托辊装置的局部损伤。2.大拉杆托辊的磨损过程5在钢丝绳与托辊的摩擦条件下,托辊的磨损要经过磨合、稳定磨损和剧烈磨损三个阶段。处于磨合过程的大拉杆托辊,绳辊间的磨损率最小。稳定磨损阶段,这时托辊上呈现出最佳磨损状态的绳纹状U形槽。如
4、果不能实现稳定磨损的条件,钢丝绳托辊将直接进人剧烈磨损阶段,托辊将迅速磨损损坏,使用寿命缩短。图二是钢丝绳托辊的不同磨损形式。图中a是磨合阶段没有结束便进人剧烈磨坏的钢丝绳托辊,b是进人稳定磨损阶段后磨坏的钢丝绳托辊。从图中可以看出,a呈半圆柱面磨损,钢丝绳托辊一旦发生平衡中心偏移,便很难运转,这时托辊不但对钢丝绳不起保护作用反而还起磨损破坏作用。b呈周圈磨损,这种磨损托辊对钢丝绳的有一定保护性[2]。但持续磨损下去,就会进入剧烈磨损阶段,直至大拉杆托辊完全不能使用。3.大拉杆托辊装置的改良途径由于门座式起重机的工作环境比较复杂,钢丝绳托辊长期在室外,容易发生锈蚀和卡死现象,使托
5、辊不能转动,导致钢丝绳与托辊形成滑动摩擦,从而加速了钢丝绳和托辊的磨损,同时托辊装置的形式及定位尺寸设计不合理也会对钢丝绳产生磨损。因此在设计时,应从以下几点着手:(1)合理选用托辊形式;(2)设计合适的托辊支架;(3)制定适合的定位尺寸。为了有效地降低钢丝绳托辊对钢丝绳的磨损,在设计过程中,托辊装置进行了多次改造,最终将托辊装置改型设计为单个钢丝绳对单个托辊装置的形式。同时,将同侧钢丝绳托辊前后分置,并且在单个托辊装置上分别设置三节聚四氟乙烯托辊,方便用户有针对性的更换磨损的托辊。5大拉杆在门机运动过程中一直保持水平向上的夹角,且距离物重的距离远,因此在作业过程中,大拉杆工作段
6、的钢丝绳下兜相对严重,在定位托辊装置的安装支座时,要最大限度地降低托辊定位中心高度和托架高度,以保证钢丝绳在受力过程中脱离托辊,减少钢丝绳与托辊之间不必要的磨损。为了最大程度的防止下兜的钢丝绳与托辊之间发生磨损性接触,在确定大拉杆托辊装置的安装托架的高度时,可以结合钢丝绳下兜量h(以水平方向为参考计算)。介于钢丝绳在受载中存在下兜情况以及瞬时受载时的上弹情况,设计托辊支架时,在其上部设置挡绳装置,但在挡绳装置与托辊之间需留有足够的空间,以防止受载时钢丝绳与挡绳装置之间产生不必要的摩擦。为防止钢丝绳在受载过程中左右晃动而与托辊支架内侧面发生摩擦,在支架内侧面安装可拆卸的耐磨板,以增
7、强支架的耐磨度。另外焊接定位钢丝绳托辊装置时,要严格校核其空间位置,确保钢丝绳在受力作业时处于脱空状态,不与装置组成部分发生摩擦。改良后的钢丝绳托辊装置,在使用过程中的使用寿命得到了明显提高,托辊装置与钢丝绳之间的局部有害磨损也有了改善,大幅度的降低了其维修频率,在港口门座式起重机中得到了推广性的使用。4.结束语5一般门座式起重机单根钢丝绳的长度约百米,而钢丝绳托辊装置安装在大拉杆上,因此更换钢丝绳和大拉杆托辊装置的工作量比较大,经常更换不仅增加了企业成本,同时降低了企业的生产效
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