信息摘要：
為了配合后期實(shí)施自動(dòng)化改造，某集裝箱碼頭新購(gòu)置的12臺(tái)輪胎式龍門起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱輪胎吊）采用新型八繩全功能小車結(jié)構(gòu)。小車架左右兩側(cè)水平布置2個(gè)起升卷筒，每個(gè)卷筒安裝主
為了配合后期實(shí)施自動(dòng)化改造，某集裝箱碼頭新購(gòu)置的12臺(tái)輪胎式龍門起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“輪胎吊”）采用新型八繩全功能小車結(jié)構(gòu)。小車架左右兩側(cè)水平布置2個(gè)起升卷筒，每個(gè)卷筒安裝主鋼絲繩和輔助鋼絲繩各2根，其中：主鋼絲繩負(fù)責(zé)承載吊物，并可實(shí)現(xiàn)吊具左右傾；輔助鋼絲繩可實(shí)現(xiàn)吊具旋轉(zhuǎn)及平移。輔助鋼絲繩的設(shè)計(jì)使用壽命為3200h，但其實(shí)際在使用400-1800h后就可能出現(xiàn)斷絲、斷股、繩股擠出或變形等嚴(yán)重缺陷。更換輔助鋼絲繩后，上述問題不僅重復(fù)出現(xiàn)，而且間隔時(shí)間越來越短，甚至發(fā)生輔助鋼絲繩夾繩出槽拉斷卷筒的嚴(yán)重事故，對(duì)碼頭安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。本文基于對(duì)鋼絲繩正常磨損情況的分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況，判斷輪胎吊輔助鋼絲繩發(fā)生非正常磨損的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。
1鋼絲繩正常磨損情況
（1）外部磨損外部磨損指鋼絲繩在壓力作用下與滑輪和卷簡(jiǎn)的繩槽接觸摩擦而發(fā)生的外層繩股鋼絲表面磨損。吊運(yùn)載荷加速和減速運(yùn)動(dòng)均會(huì)加劇鋼絲繩外部磨損。外部磨損在鋼絲繩與滑輪接觸部位特別明顯，主要表現(xiàn)為外部鋼絲被磨平。通常情況下，起重機(jī)鋼絲繩的外部磨損從上到下逐漸加劇，這是由設(shè)備工況決定的。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)輪胎吊輔助鋼絲繩的磨損從上到下分布較為均勻，據(jù)此判斷此磨損不屬于正常情況下的外部磨損。
（2）材料疲勞材科疲勞指材料的局部結(jié)構(gòu)在循環(huán)應(yīng)力或循環(huán)應(yīng)變的作用下發(fā)生永久變形，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效或斷裂。即使材料受到的應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的靜態(tài)強(qiáng)度，也可能發(fā)生材料疲勞。材料疲勞是導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)失效的最常見原因。通過取樣觀察，未發(fā)現(xiàn)輪胎吊輔助鋼絲繩斷口有疲勞源或擴(kuò)展裂紋，并且輔助鋼絲繩缺陷位置不一，據(jù)此判斷輔助鋼絲繩磨損不屬于正常情況下的材料疲勞。
2輪胎吊輔助鋼絲繩發(fā)生非正常磨損的主要原因
觀察輪胎吊輔助鋼絲繩的運(yùn)行痕跡，發(fā)現(xiàn)吊架滑輪外側(cè)的防跳槽擋塊大面積磨損。根據(jù)機(jī)械圖紙，擋塊與滑輪外延的間距應(yīng)為2~3mm；但現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果顯示，擋塊與滑輪外延的間距已達(dá)到20mm，并且存在磨損缺角的情況。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況分析，發(fā)現(xiàn)輪胎吊輔助鋼絲繩發(fā)生非正常磨損的主要原因如下。
（1）電控因素輪胎吊的輔助機(jī)構(gòu)采用變頻電機(jī)，而變頻電機(jī)的輸出扭矩是根據(jù)吊具回轉(zhuǎn)等功能設(shè)置的最大定值，該定值與實(shí)際載荷呈正向的線性關(guān)系。吊具著箱后，載荷瞬間降低；吊具旋轉(zhuǎn)后，在其起升的瞬間，輔助鋼絲繩先收緊，起升鋼絲繩后動(dòng)作。
（2）機(jī)械因素由于沒有減速限制，當(dāng)?shù)蹙咴?0m以上的高度著箱時(shí)，吊具著箱速度較快，導(dǎo)致經(jīng)同一個(gè)卷筒升降的輔助鋼絲繩和起升鋼絲繩同時(shí)松繩。此時(shí)輔助鋼絲繩擠向滑輪槽與擋塊之間的縫隙，并將擋塊下壓，導(dǎo)致?lián)鯄K發(fā)生彈性形變，從而使滑輪槽與擋塊之間的縫隙增大，進(jìn)而使輔助鋼絲繩卡在縫隙中。輔助鋼絲繩在縫隙中繃緊造成拖拉摩擦，導(dǎo)致輔助鋼絲繩發(fā)生磨損。長(zhǎng)時(shí)間的磨損導(dǎo)致滑輪槽與擋塊之間的縫隙加大，最終使鋼絲繩脫槽繞在滑輪軸上并斷裂。隨著時(shí)間推移，擋塊磨損情況加劇，上述問題重復(fù)出現(xiàn)且間隔時(shí)間越來越短，這也與實(shí)際情況相符。
3輪胎吊輔助鋼絲繩非正常磨損解決方案
（1）電控解決方案優(yōu)化電控程序：當(dāng)?shù)蹙咂鹕龝r(shí)，使起升鋼絲繩先收緊，輔助鋼絲繩動(dòng)作略微滯后，從而降低輔助鋼絲繩載荷。
（2）機(jī)械解決方案為了防止擋塊發(fā)生較大的彈性形變，需要提高擋塊的剛度和耐磨度，并避免擋塊晃動(dòng)。首先，在原有的擋塊上增加厚度為20mm的三角形板并焊接固定，以提高擋塊的剛度和耐磨度；其次，在增加的擋塊上沿三角形中線對(duì)中布置一塊豎板并焊接固定，以消除滑輪之間的空隙，避免輔助鋼絲繩擠出；再次，在豎板上沿水平中心線開一條恰好能容納M16螺母的短槽，對(duì)中布置并焊接固定螺母，在滑輪支架上對(duì)準(zhǔn)螺母開孔（孔徑為18mm）；最后，安裝擋板，并用螺栓穿過支架固定在螺母上以拉住擋板，從而避免擋板晃動(dòng)。擋板改造前后對(duì)比見圖1。
4結(jié)束語(yǔ)
實(shí)施上述解決方案后，輪胎吊輔助鋼絲繩非正常磨損現(xiàn)象消除，輔助鋼絲繩也未發(fā)生脫槽等嚴(yán)重事故。由此可見，上述解決方案能夠有效避免輪胎吊輔助鋼絲繩發(fā)生非正常磨損，從而延長(zhǎng)輔助鋼絲繩使用壽命，降低輔助鋼絲繩使用成本，消除碼頭作業(yè)中的安全隱患。
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