通用桥式起重机改为铸造起重机可行性分析

通用桥式起重机改为铸造起重机可行性分析　邹小忠，李飞　（江苏省特种设备安全监督检验研究院常州分院，江苏常州２１３０１６）　摘要：因企业生产需要，１台工作级别为Ａ６通用桥式起重机改造成铸造起重机，从起重机机械和电气等几个方面，探讨方案改造　ＤＯＩ：１０．１６６２１０．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００１－０５９９．２０１６．０７．４２　可行性及改造方案中值得商榷之处　关键词：通用起重机；改造；铸造起重机；３２作级别中图分类号：ＴＨ２１　０引言　文献标识码：Ｂ　室对改造方案进行认真审核和技术分析。　１改造要求　铸造起重机工作环境较恶劣，设计安全余度较大。辽宁铁岭　钢水包倾翻重大事故发生后，国家质检总局紧急出台３７５号文，　规定铸造起重机工作级别必须是Ａ７级以上，随后又出台《起重　机械安全技术监察规程——桥式起重机》（以下简称《桥规》）取　代３７５号文。由于《桥规》未明确铸造起重机的工作级别，因此一　般认为只要是铸造吊起重机，工作级别都是Ａ７及以上，并对机　构和电气控制等有特殊要求。本文中工作级别Ａ６的通用桥式　常州市中天钢铁集团有限公司第二炼铁厂因生产需要，委　托上海起重运输机械厂有限公司将１台ＱＤ１００／３２—２５Ａ６通用　桥式起重机（工作级别Ａ６，上起２０１１年１２月制造）改造成铸造　冶金桥式起重机，用于吊运液态金属铁水包。　２改造方案　从改造可行眭、成本（性价比）等综合因素考虑，尤其在钢铁　企业整体不景气的大环境下，改造后要达到ＪＢ／Ｔ　７６８８．５～２０１２　起重机改造成铸造起重机，江苏省特种设备安全监督检验研究　院常州分院改造验收中也是首次遇到这种情况，为此院起重机　《冶金起重机技术条件》第五部分铸造起重机设计技术要求外，　表２炉管内壁当量应力计算结果　２．４过热器炉管热应力分析［３１　（１）炉管设计压力１７．６　ｋｇ／ｃｍ２。　（２）按公式１计算管壁温度。　ｔ￣＝３５０＋Ｋ１ｘＫｘＲ￣￣４　ｄＡ　ｌ×（１／ｈ　＋１，　＋　２　）　（１）　式中　－一炉管壁温度，℃　Ｋ　——沿炉管长度的不均匀系数　Ｋ——热吸收率的比值　Ｒ　一炉管平均热强度　，——炉管外径与内径之比　＿．一管内汽水膜传热系数　６一管壁厚度，ｍｍ　ｒ垢层或焦层传热系数　－一管金属的导热系数　。（３）按公式２计算炉管内壁当量应力，计算结果　见表２。　ｔｒｏ＝１．７３２ｘＫ２ｘＰｌ（Ｋｚ一１）＋　（２）　４改进措施　优化改造除氧水系统，确保炉水满足锅炉使用标准，从根本　上减少溶解氧对受热面管束的腐蚀作用；调整过热器结构，使其　蒸汽流向与烟气流向达成顺流，以降低过热器迎风面热负荷，避　炉管外径与内径之比值　式中　Ｐ一３结论　广一温差应力　炉管设计压力，ＭＰａ　免过热器管束超温，减轻氧的腐蚀作用。　参考文献　［１］郭鲁阳，等．再热器结构布置对超温爆管的影响ｆ　Ｊｊ．中国电力，１９９９，　３２，（５）：８－Ｉ１．　锅炉炉水氧含量超标、管束超温、腐蚀产物为铁的氧化物，应　力校核存在爆管风险，综合以上验证结论，考虑到外部积垢只影　响到炉子的热效率（前提是控制炉膛温度），造成该过热器管束金　【２］ＧＢＦＦ　１５７６—２００８，工业锅炉水质Ｉｓ］．　［３］ＧＢ／Ｔ　１６５０７．４—２０１３，水管锅炉Ｉｓ　３．　属层严重氧化腐蚀减薄的直接原因应为过热状态下的氧腐蚀。　［编辑李波］　．．．．　差　。　ｊ进　堑筮　薹　设毒管理与维馅２０１６　Ｎｏ７圃　其他主要技术参数不变，起重机整机工作级别仍为Ａ６级，主起　升机构级别Ｍ６级。原１００　ｔ主起升机构的布置形式为单电机、　单减速器、双制动器的常规起重机结构，按国家有关铸造起重机　设计规范，需改造为双电机、双减速器（带棘轮棘爪）、４个制动　器、单卷筒的布置形式（图１），造成小车轨矩变大，因此原端梁　连接长度也需要变长。在原端梁基础上两边各添加一对车轮（图　２），满足长度需求。同时，电气因增加一套起升机构也做相应的　Ｇ　——绳钢丝绳自重，ｔ　Ｇ　一吊钩（具）自重，ｔ　口　一主起升速度，ｒｒｄｓ　叼——起升机构总效率　本例中，ＰＱ＝１００　ｔ，Ｇ　：１．１５　ｔ，Ｇ０＝５　ｔ，　＝０．０８３　ｍ／ｓ，＇７＝　Ｏ．８５，计算ＰＮ＝６７．３　ｋＷ。　选择ＹＺＲ３１５Ｓ一８型电机（Ｐ＝７５　ｋＷ，ｎ，＝７３２　ｒ／ａｒｉｎ），可满足　改变，并按照冶金起重机通用技术的要求配置电气控制。　３方案分析　（１）该通用起重机改　造成冶金铸造起重机。仍　保持ｌＴ作级别Ａ６，但是　铸造起重机一般都是采　用Ａ７级以上，因此必须　根据现场利用等级，即使　用循环次数和载荷状态　来确定改造后的整机工　作级别。根据现场改造后　的作业环境，原起重机设　计使用寿命是５０年，总　作业循环次数是７．３×１０ｓ　ａ）改造前　ｈ）改造后　次。按照载荷状态，一般　吊运８０　ｔ，根据（（ＧＢ／Ｔ　图１起重机结构　鳗葭嗣　　蹩蛰　．　ａ）改造漪　照　网　置　ｂ）改造后　图２起重机端梁布置图　３８１１—２００８起重机设计规范》表ｌ、表２和表３（表略），可看出　对应等级ｕ６和Ｑ２，整机工作级别是Ａ６满足要求。查看＜＜ＧＢ３８　１　１—２００８起重机设计规范》（（ＪＢ仃１　７６８８．５冶金起重机技术条件一　铸造起重机》《桥规》等相关技术规范，并没有规定冶金铸造起重　机必须是工作级别Ａ７。　（２）方案中主起升机构采用两套驱动装置，并且输出轴对称　形式，采用刚性连接。可以满足当一套驱动发生故障，另一套驱　动装置应能保证在额定载荷起重量时能够完成一个工作循环。　为此需要计算单个电机功率。　绳±　２　ｌＯ００＂Ｏ　”　式中　——稳态起升功率。ｋＷ　厂额定起升载荷，ｔ　圈设备管理与维修２０１６№７　要求。　（３）由于小车整体更换，特别是添加了１套起升机构，小车　重量增加，原起重机总重１３１　２００　ｋｇ，最大轮压４６８　ｋＮ，改造　后起重机总重１４５　３００　ｋｇ（主要增加小车重量），最大轮压４９６　ｋＮ。这样必须知道厂房结构的承受能力，业主方提供厂房设计　最大轮压应控制在４４０　ｋＮ以下，为此必须进行分担轮压。现每　侧端梁下有６个车轮，增加了２组被动车轮，连接端梁二端为销　轴铰接式连接，如此能保证每侧６个车轮与轨道接触均分轮压　（图２）。经过轮压计算最大轮压可降为３７８　ｋＮ，满足要求。　４电气改造部分　原起重机电气控制系统仍保持不变，因小车更换及增加一　个起升机构，更换供电柜内的主接触器，原主起升电机１台功率　Ｉ１０　ｋＷ，改造后主起升电机为２台７５　ｋＷ共１５０　ｋＷ。同时增　加主起升控制屏两套，更换主起升电阻器两套增加主起升动力　电缆一套。按照《桥规》和（（ＴＳＧ　Ｑ７Ｏ　ｌ　６—２００８起重机械安装改造　重大维修监督检验规则》的要求，增加正反向接触器故障保护、　超速保护开关等电气装置。　５结语　分析上述改造方案可以看【叶Ｊ，整体方案符合相关技术标准　和要求的，但尚有几点值得商榷。　（１）冶金铸造起重机是否需要工作级别Ａ７级及以上，目前　没有相关技术规范硬性规定。决定起重机工作级别的两个因素　是利用等级和载荷状态。利用等级可根据设计寿命周期内总的　循环次数来确定，本案例中是根据客户提供的使用频繁次数，并　签定详细的技术协议。严格讲，载荷状态要根据载荷系数Ｋｐ计　算。因此，对于工作级别低于Ａ７以下的冶金起重机，一定要由　客户提供给制造商详细的载荷状态来确定相应的载荷谱系数和　准确的吊运次数，从而确定准确的工作级别，保证所选起重机的　安全性能满足要求。　（２）本方案因更换小车导致小车轨矩增加，虽然通过端梁中　间加一对车轮来满足长度增加，并计算了最大轮压值保证了基　础安全，但是主动轮轮压２８５　ｋＮ明显小于增加的从动轮３７０　ｋＮ，造成启制动不平稳。建议在通过率满足条件下，改用３轮支　撑结构或小车车轨道向外侧移位做成半偏轨来均衡大车轮压　（图３）。　（３）改造没有　单独用专门的龙　门钩，而是在吊钩　下面龙门钩作为　附属吊具，吊钩要　２８０ｋＮ　２８０　ｋＮ　３７０　ｋＮ　３７８　ｋＮ　２８５　ｋＮ　２８５　ｋＮ　挂到龙门钩销轴　上，起吊中心不　图３最大轮压分布　鲞兹遂　自动堆叠手工装箱装置的设计与应用　李立群　，谭鹏飞　（１．广东中烟工业有限责任公司梅州卷烟厂，广东梅州５１４０１１；２．湖南傲派自动化设备有限公司，湖南湘潭４１１２０８）　摘要：新型自动堆叠手工装箱装置，解决了当垂直选通滑道及下游设备出现故障停机时，条烟容易混乱和掉落，不便于人工装箱的　问题。条烟输送到应急出口垂直选通滑道进入手工装箱平台，经过胶轮减速，皮带输送进入装箱平台的条烟整理及堆叠区，把条烟堆　叠成５条一组后由气缸推出，停在条烟缓存通道上，方便人工装箱。　关键词：烟草机械；自动化；控制系统；手工装箱中图分类号：ＴＳ４３　０前言　ＤＯＩ：１０．１６６２１／ｊ．ｅｎｋｉ．ｉｓｓｎｌ００１—０５９９．２０１６．０７．４３　文献标识码：Ｂ　手工装箱是条烟输送的重要环节，当垂直选通滑道及其下　游设备出现问题时，必须及时处理输送通道中的条烟。为改变传　统方式存在的条烟堆积、混乱、掉落缺陷以及不易及时处理等问　题，设计一套能对条烟滑落起到减速、缓冲作用，并按一定数量　整齐排列堆叠的自动堆叠手工装箱装置。　１设计方案　条烟从应急滑道滑落后先通过胶轮进行减速，经皮带输送　到自动堆叠装置，堆叠成５条烟一叠，再由气缸整齐推出，最后　人工装箱。堆叠的队列数量由滑道数量决定，可实现１—１０条道　的任意组合。通道的条烟输送工艺流程如图１所示。　堕　—．｛至至翌　］＿叫经滑道人平台入羽卜．１导向柱导向　●　推烟机构推人堆叠区ｔ－－ｔ皮带输送进入收料斗人Ｉ　ｌ】ｔ＂－ｔ胶片轮减速　●　图２　自动堆叠手工装箱装置结构示意图　架部件的减速电机相连，实现动力输送。根据条烟输送的速度　（４０～８０）条／ｒａｉｎ设计为６０　ｒｒｄｍｉｎ（可调节）。皮带底部设有张紧　ｌ条烟堆藏（５条）Ｈ整叠推出待装箱　图１条烟输送工艺流程　２装置结构及工作原理　机构对皮带进行张紧，保证运输平稳，皮带轮两端有一定锥度，　防止皮带跑偏。　皮带输送部件托架整体焊接而成，主要构件为２０１高强度　不锈钢，并进行抛光处理，减小皮带运行时的摩擦力。　（２）料斗。料斗部件的主要作用是收集来自皮带输送过来的　自动堆叠装置主要由皮带输送部件、料斗和框架部分组成，　结构示意见图２。　（１）皮带输送部件。皮带输送部件的主要作用是将从应急滑　道滑入的条烟先进行导向和减速，然后用皮带输送到料斗入口　处。皮带输送部件包括前主动轮、导向柱、胶轮、托架、皮带、后被　动轮和张紧装置，见图３。　条烟，堆叠后整体推出待装箱。料斗部件包括料斗框架、传感器、　一级推烟机构和二级推烟机构，见图４。　为处理不同规格的条烟，在料斗入口设计一可调节限位板，　条烟落入料斗后，传感器检测到条烟发出的信号，ＰＬＣ处理后发　自动堆叠通道数量由输送线决定，可以实现１～１０条道的　自由组合。皮带动力由底部的皮带轮提供，皮带轮通过链条与框　稳，因此龙门吊具最好做成哑铃圆弧状。　（４）改造方案中没有提及改造前起重机的安全性能状况，如　出指令到双轴气缸，气缸动作将条烟推入堆叠腔内，重复动作５　次后，完成一个周期的条烟堆叠；传感器检测到堆叠完成信号，　参考文献　［１］徐格宁．机械装备金属结构［Ｍ］　￡京：机械工业出版社，２００９．８２—９３　［２］龚文．冶金起重机起升机构制动器的设置要求［Ｊ］．中国特种设备　安全，２０１３，（６）．　主梁结构件外观形状和板厚，主构件焊缝情况等。改造起重机，　应先对原来起重机安全性能进行详细的评估，对于存在缺陷能　够在改造过程中弥补。　［编辑凌瑞］　．。　：盐＝．．　整　致　重量。　．　＝设备管理与维伍２０１６　Ｎｏ７团