氧枪10T桥式起重机钢丝绳的放劲研究

张俊杰

（甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司检修工程部，甘肃嘉峪关 735100）

氧枪10T桥式起重机钢丝绳的放劲研究

张俊杰

（甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司检修工程部，甘肃嘉峪关 735100）

在某一碳钢薄板厂使用着一种10T桥式起重机，其钢丝绳绳长达到350米，在操作过程中，由于高度的原因使钢丝绳在不同位置间极易发生打扭，此外在更换钢丝绳时，钩头与钢丝绳间也很容易打扭，且扭劲很难在一段时间内全部释放，从而容易使钢丝绳损坏。因此，有效解决钢丝绳的扭劲问题对提高10吨桥式起重机的工作效率及其钢丝绳的保护具有十分重要的意义。

10T桥式起重机 钢丝绳 放劲 打扭

10T桥式起重机的工作位置是在碳钢薄板厂的炼钢炉子区域，主要承担着碳钢薄板厂三个转炉顶吹氧枪的更换工作。由于氧枪在整个炼钢过程中扮演着很重要的角色，它为整个炼钢过程提供必要的氧气等条件，如何氧枪在工作中不能及时更换到位，其后果是非常严重的，而10T桥式起重机就是能保证氧枪及时更换到位的工具，且在整个炼钢过程中如同关键资源的载体，因此它在碳钢薄板厂具有十分重要的地位。

对于10T桥式起重机的可靠性来说，其失效率是较高的，尤其是起重机上钢丝绳的更换，极易发生钢丝绳的打扭而造成现场抢修［1］。在碳钢薄板厂，10T桥式起重机安放在炼钢转炉近60米的高度位置，其工作过程是将氧枪从转炉水平台吊运至指定位置，由于吊运过程中距离跨度较大，且钢丝绳较长，如果操作稍有偏差就会发生钢丝绳间打扭，从而使设备无法正常工作。钢丝绳的打扭一旦发生，就必须进行更换，且对10T桥式起重机钢丝绳的更换一般都是实行抢修策略，并非周期更换策略。因此，在薄板厂的日常工作中，10T桥式起重机的钢丝绳都会准备一个备用钢丝卷，以便于有效的减少钢丝绳的抢修更换时用。

一般而言，炼钢区域的桥式起重机在其规格和效率上都有一定的差异，但不存在绝对的对比性。例如180T的桥式起重机，其更换钢丝绳的时间在8小时左右，但对于本文中的10T桥式起重机的钢丝绳更换而言，其需要的时却很难确定。根据统计数据可知，该厂曾经有过12个小时的抢修经历，即使在经验丰富的老师傅的带领下进行修复，时间也最少也在8个小时，如果抢修工人对设备生疏，则修复时间不可预计。实际上，对于本文的10T桥式起重机而言，钢丝绳的更换过程是比较简单的，并不需要耗费大量的物力，但却需要耗费大量的人力与时间，其原由是因为钢丝绳较长（规格是Φ14.5mm*350mm），在设备工作过程中会产生过量的打扭并产生的扭劲，而且扭劲在更换前一般不会自然释放，由于没有通用的扭劲释放设备，使得钢丝绳的更换过程常常需要人工将其扭劲全部释放，每一次放放扭劲都会消耗大量的人力与时间，且钢丝绳的扭力较大，工人常常累得精疲力竭，从而造成时间过多的消耗。由此而知，修复的时间是依据绳打扭的程度而定的。

综上所述，解决整个起重机在更换过程中钢丝绳的放劲是关键问题，如果钢丝绳的扭劲问题处理好，就可以有效地减少10T桥式起重机更换钢丝绳的时间，甚至时间可以缩短到4小时以下，这不仅可以大大提高检修效率，节省时间，提高起重机的工作效率，保证工厂内氧抢设备工作的有序进行，而且减轻了劳动强度，确保炼钢操作的顺利完成。

对于钢丝绳放劲问题的研究，首先要解决的就是钢丝绳的放绳问题。一般而言，碳钢薄板厂有史以来一直采取的是人工放劲的措施，即是通过人力将钢丝绳从钢丝绳卷上一圈一圈地绕下来，同时叉车牵引着钢丝绳的另一头沿着直线方向拖拽直道钢丝绳拉直，再通过气焊等工具将钢丝绳从绳卷上切断，从而使钢丝绳无两端扭力的情况下，自然释放扭劲，在一段钢丝绳扭力完全释放后，在将其焊接成一体并缠绕到将钢丝绳盘上，作为备用卷。这种人工放劲方法一般适用于大多数起重机的钢丝绳修复，例如在碳钢薄板厂炼钢区域的180T桥式起重机以及200T桥式起重机，它们均可以采用这种方式释放钢丝绳的扭劲，但对于这种钢丝绳长达350米的10T起重机而言，却不太适合，一般情况下钢丝绳两端的扭劲能够得到释放，但由于这种起重机的钢丝绳太长，使得钢丝绳扭力的自然释放受到地面摩擦力的阻扰，钢丝绳中间很长一部分的扭劲并没有得到释放，并仍保持原先状态不变，即使通过剪切后再缠绕绳盘，在后续更换钢丝绳过程中这部分扭劲始终存在，从而造成设备进一步操作的钢丝绳钩头打扭现象。

依照上述人力钢丝绳放劲方式具体而言，在实际操作中，该起重机的钢丝绳绳头通过绳卡连接到叉车尾部，并通过细钢丝绳上固定，且起重机的钢丝绳在固定后无法自然转动，虽然叉车牵引使钢丝绳拉伸，却并没有释放其扭劲，待松开绳卡后，只会存在某一段长度的钢丝绳扭劲得到释放，而中间很长一段绳索仍然具有较大扭劲。因此，可采用一定的措施使中间一段的钢丝绳扭劲在叉车牵引过程中也能释放扭劲，则就能有效快速地解决钢丝绳的放劲问题。

如图1所示，在叉车尾部的细钢丝绳绳扣改用成单轮滑车与其连接，使钩头直接与叉车连接，钢丝绳绳头穿过滑轮，再通过绳卡固定钢丝绳。通过这样的方式，叉车在牵引钢丝绳的过程中，就可利用钩头的360度自由旋转优势，带动钢丝绳绳头自由地旋转，从而能全面自然地释放掉钢丝绳全部位置上的扭劲，有效地解决因为钢丝绳过长而导致中间段扭劲无法释放的问题，为钢丝绳的更换节约时间，同时在扭力释放过后仍然将钢丝绳盘成卷以作备用。

基于上述方法，在实际操作过程中，更换10T桥式起重机钢丝绳的整个流程仍保持依照原先的更换流程进行操作，首先将10T桥式起重机的钩头放到高度为50米左右的水平台，并将钩头固定住；切断发生打扭的钢丝绳，并用这段钢丝绳带动新钢丝绳穿过动定滑轮组，当新钢丝绳穿过滑轮组后，拆掉压板换掉旧钢丝绳，同时用压板压住新更换的钢丝绳，再将钢丝绳自然垂下且落钩，此时仍需要判断钩头是否存在打扭现象，如果钩头还存在打扭现象，则需要对钢丝绳进行再一次放劲处理。

图1 钢丝绳工作示意图

对于二次放劲处理的方法是让钩头带动钢丝绳自然下落，当小车卷筒两侧的钢丝绳转动剩余到三至四圈左右时，此时需要在小车上用细钢丝绳绳扣固定钢丝绳的一端，同时再将钢丝绳升起，而该阶段被封住的钢丝绳一端不是被卷筒吊住，而是被细钢丝绳的绳扣固定，此时即可通过某种方式拆掉小车卷筒上的压板，并将钢丝绳从卷筒上绕下来，接下来的操作类似于钢丝绳的放绳过程，将新的钢丝绳再次穿过上方已固定的滑车滑轮上，并固定处理，利用钩头的旋转来对钢丝绳进行再次放劲处理。

为了能够有效地完成扭劲释放操作，节约更多的钢丝绳更换时间按，在操作之前可先对钢丝绳旋转次数进行简单的估算。

一般而言，钩头转动公式为：

其中，钩头打扭的圈数为a；

动定滑轮组之间钢丝绳根数b；

钢丝绳绳头旋转圈数c。

由于10T桥式起重机的钢丝绳根数为6，即b=6。在实际操作过程中，首先应尽可能数清钩头打扭的圈数，然后通过公式（1）进行简单的估算，预测钢丝绳绳头可能旋转的圈数。如果钩头的旋转方向为顺时针，则钢丝绳绳头应按照反方向即逆时针旋转；反之，如果钩头的旋转方向为逆时针，则钢丝绳绳头就应反方向顺时针旋转。如果通过公式估算出来钢丝绳绳头的旋转圈数较高，则基于一侧的钢丝绳绳头旋转就很难抵消整个钢丝绳的扭劲，此时需要将两侧的钢丝绳绳头均分别挂在两个滑车上，并按照不同的方向进行旋转，其旋转方向应该是一样的，而且两侧钢丝绳绳头旋转的圈数和应该等于公式（1）中的变量c。通过估算再进行的扭劲释放处理，可以快速且有效地缩短处理时间，当然如果在处理完后，钩头仍然存在打扭现象，则可再次重复上述步骤，但接下来的过程由于钢丝绳的旋转次数少而变得更加简单，在人力以及处理时间上都会大量减少。如果在放劲处理完后，钩头存在跷头现象，此时可以试着悬挂重物，并通过桥式起重机将钩头升起一段时间后下降，依次重复几次即可有效消除钩头的跷头现象。

经上述方法对碳钢薄板厂氧枪10T桥式起重机钢丝绳进行更换，可以在很大程度上提高检修效率，减轻劳动强度，保证炼钢生产的有序进行。并且其钢丝绳的放劲方法也可以运用到其他类似的低吨位大高度的起重机上。

［1］田景亮.《桥式起重机构造与检修》.北京：化学工业出版社，2008.10.