龍門鉤吊具設計關鍵點淺析

李新凱， 王金剛， 郭富強

（河南衛華重型機械股份有限公司， 河南 新鄉 453400）

鑄造起重機室煉鋼連鑄工藝中的主要設備之一，用于吊運熔融金屬。標準JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術條件第5 部分：鑄造起重機》中要求鑄造起重機的吊運重罐鐵水、鋼水或液渣時，應采用固定式龍門鉤吊具。

1 龍門鉤吊具結構形式

龍門鉤吊具由動滑輪組、起重橫梁、吊叉裝置、板鉤及防熱輻射裝置等等組成。動滑輪組和防熱輻射裝置安裝固定在起重橫梁上，吊叉裝置和板鉤組裝后通過鉸軸也安裝在起重橫梁上（見圖1）。

圖1 龍門鉤吊具

1.1 動滑輪組

動滑輪組包含滑輪、滑輪軸、滑輪罩、間隔環及軸套等零部件（詳見圖2）。

滑輪采用軋制結構，對稱布置安裝在滑輪軸上。每片滑輪均和滑輪軸上的潤滑油孔一一對應，實現單點潤滑。如圖2 中所示，中間兩件滑輪直徑一般大于兩側其余滑輪直徑，避免鋼絲繩相互交叉干涉。

滑輪軸原材料應選用鍛制棒材，材質優先選用40Cr 或 42CrMo 合金鋼。

滑輪罩采用全封閉分體式結構，其側面板和圓弧頂板等處與滑輪本體間不宜超過鋼絲繩直徑的20%～30%，能夠防止鋼絲繩脫出繩槽。滑輪罩下部設置灰塵口。

圖2 動滑輪組

1.2 起重橫梁

起重橫梁采用剛性焊接結構，保證剛度和強度滿足標準中的要求。翼緣板、腹板、滑輪側板之間的焊縫應進行無損檢測。

標準JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術條件第5 部分：鑄造起重機》中對起重橫梁進行了下列要求：

1）起重橫梁下翼緣板下部應設有防熱輻射裝置。該裝置可靠連接外還應加設鏈條（或其他原件）將它懸掛在橫梁上防止連接損壞時墜落。

2）起重橫梁下翼緣板不應有對接焊縫。

3）起重橫梁中的主要承載件，如滑輪組側板、吊耳板等，當板材厚度超過40 mm 時，在下料前應進行超聲波檢測，并應達到GB/T 2970—2004 中表4 規定的I 級質量。

此外，滑輪組側板的長度方向與鋼板的軋制壓延纖維方向一致。且軸孔處宜設置自潤滑軸套，改善零件間的轉動，提高使用壽命。

1.3 吊叉裝置

吊叉裝置包含吊叉、銷軸、軸端擋板等零部件（見圖3）。

圖3 吊叉裝置

吊叉采用焊接件結構，其主要受力板材厚度超過40 mm 時，在下料前應進行超聲波檢測，并應達到GB/T 2970—2004 中表4 規定的I 級質量。

標準JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術條件第5 部分：鑄造起重機》中對焊接吊叉進行了下列要求：

1）焊接吊叉的受力方向應與鋼板的軋制壓延纖維方向一致，且鋼板的力學性能不低于Q355B 板。

2）焊接吊叉主要受力角焊縫按JB/T6061 的規定進行磁粉檢測時，不允許有裂紋，其它焊接質量應達到GB/T 19418—2003 中C（中等）的規定，并在機加工前做退火處理以消除焊接應力。

此外，吊叉上的加強板端面和軸孔應在焊接完成并消除應力后進行整體加工，且裝配后銷軸和吊叉無相對轉動。

1.4 板鉤

板鉤采用疊片式結構，由多層板鉤片鉚焊而成（詳見圖4）。

標準GB/T 10051.13—2010《起重吊鉤第13 部分：疊片式吊鉤技術條件》中對板鉤片的材料、尺寸偏差、表面和內部質量等方面均有具體要求，重點突出以下幾點：

1）板鉤片鋼板應采用力學性能不低于GB/T1591規定的Q355B 的材料制造。

2）切割鉤片時，應保證鉤片的長度方向與鋼板的軋制壓延纖維方向一致。

3）鉤片下料前應對鋼板進行超聲波檢驗，且應達到GB/T 2970—2004 第8 章表4 中規定的I 級。

4）鉤片疊裝時必須貼緊，各鉤片間的縫隙不得大于0.5 mm。

板鉤片的尺寸依據標準GB/T 10051.15—2010《起重吊鉤第15 部分：疊片式吊鉤》進行核算，其中板鉤的鉤口直徑D 和高度H 應結合具體鋼包尺寸相應變化及確定，保證滿足使用要求。且標準GB/T 3811—2008《起重機設計規范》中規定鑄造起重機用片式單鉤宜采用低合金高強度鋼，其強度計算中相應于鋼材的屈服點的安全系數不應低于2.5。

板鉤上軸孔的軸套薦用自潤滑軸套，摩擦阻力小，轉動靈活。

板鉤使用過程中應依據標準GB/T 10051.14—2010《起重吊鉤第14 部分：疊片式吊鉤使用檢查》進行日常的檢查維護，以保證安全及提高壽命。

圖4 板鉤

2 結論

龍門鉤吊具設計應以標準GB/T 3811—2008 為基礎，滿足標準JB/T 7688.5—2012、GB/T 10051.13—2010 和GB/T 10051.15—2010 的相關要求進行設計。關鍵點如下：

1）零部件中關鍵板材的受力方向應與鋼板的軋制壓延纖維方向一致，且鋼板的力學性能不低于Q355B板，并進行超聲波檢測。

2）鉤距L 的極限偏差滿足標準JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術條件第5 部分：鑄造起重機》中表1 的規定

3）裝配后兩鉤口的工作面相對高低差不應大于0.002 L，且最大值不應超過10 mm。

4）板鉤鉤口中心至起重橫梁下防熱輻射裝置的高度距離h 應能滿足鋼包傾翻不小于120°。

5）起重橫梁和板鉤上的軸孔宜設置自潤滑軸承，減少摩擦阻力，提高使用壽命。