出鋁起重機鋼絲繩纏繞改造方案

謝軍強，侯永強，吳 遠

（河南衛華重型機械股份有限公司，河南新鄉 453400）

0 引言

出鋁起重機是電解鋁車間用于出鋁的專用起重機。隨著電解槽中電解反應持續進行，鋁水不斷產生，到一定時間段就需要將電解槽中的鋁液抽取出來。抽取方法為真空負壓法，即將鋁包長嘴管插入電解槽鋁水中，然后將鋁包抽真空，鋁液進入鋁包。出鋁起重機的工作是將鋁包從運包車上吊下，吊運著鋁包在每個槽子中進行抽鋁作業，出鋁完成后將鋁包再吊運至運包車。

鋁包類似茶壺結構，為封閉機構。相對于開放式的鋼包，其安全性要好很多，但是鋁液屬于熔融金屬，需要符合最新標準JB/T 7688.5—2012《冶金起重機技術條件 第5 部分:鑄造起重機》中，單吊點至少采用兩根鋼絲繩纏繞系統的要求；主起升鋼絲繩纏繞系統中不應采用平衡滑輪。

2008 年，某電解鋁廠安裝幾臺32/5 t 的絕緣吊鉤雙梁行車，用于出鋁作業時吊運鋁包。在2015 年設備年檢中，當地質監局出于安全考慮，要求將原來的一根鋼絲繩纏繞結構改造為兩根鋼絲繩纏繞結構。

1 原結構

起升機構結構為電機做功，經過減速機變速，驅動卷筒，經過鋼絲繩纏繞系統完成吊鉤的升降，如圖1 所示。起升機構鋼絲繩纏繞圖如圖2 所示。

此鋼絲繩纏繞結構為一根鋼絲繩結構，鋼絲繩斷裂后會引起鋁包墜落，且定滑輪組中的中間滑輪為平衡滑輪，其并不轉動或微量調整轉動，鋼絲繩在此處基本為滑動摩擦，久而久之，鋼絲繩容易在此處磨損斷裂，存在較大安全隱患。

因此，改造此鋼絲繩纏繞結構要實現兩個目的:①在一根鋼絲繩斷裂情況下，另一根鋼絲繩需要吊住重物，避免重物墜落；②避免使用平衡滑輪結構，滿足標準要求。

圖1 起升機構

圖2 起升機構鋼絲繩纏繞

2 改造方案的選擇

經過現場勘查及翻閱設計圖紙，初步確定方案:在小車架臺面上設置平衡臂裝置。但由于定滑輪布置在減速機與傳動軸之間，空間很緊湊，要在有限空間內設置平衡臂裝置難度很大，經詳細布置，設計了一種特殊的緊湊型平衡臂裝置，如圖3 所示。

圖3 平衡臂裝置

（1）結構。支架軸支撐在支座上，平衡臂通過銷軸連接在支架軸下方，鋼絲繩繩端通過楔形接頭及繩夾進行固定。

（2）優勢。支架軸可繞其軸線旋轉一定角度，在吊鉤上下過程中，可消除鋼絲繩斜角產生的水平分力，使結構受力更合理；平衡臂設置在小車架臺面上，方便檢修維護。

上述方案可解決單繩纏繞改為雙繩纏繞的問題，滿足國家規范要求。由于此行車工作在電解鋁車間，車間環境非常惡劣，溫度高、粉塵大且空氣中含有瀝青煙、氟化氫等有害氣體。施工時人員需站在小車架上作業，而熱氣及有害氣體往上升騰，施工人員作業環境很差，增加施工難度。關鍵是電解過程中使用大電流的直流電產生了大磁場，小車架等鋼結構已被磁化，焊槍及工具會吸在車架上，給焊接造成很大困難。同時對于改造項目，一般都要求改造周期很短，要求盡快恢復生產。

鑒于上述情況，經反復研究，設計出一種特殊的定滑輪裝置可以解決上述問題。將原結構的中間平衡滑輪設計為類似平衡臂的結構，鋼絲繩在此處分為兩段，通過楔形接頭及繩夾進行固定，實現雙繩結構，定滑輪裝置如圖4 所示，其鋼絲繩纏繞圖如5 所示。

圖4 定滑輪裝置

這種結構施工簡單，只需制作一套定滑輪組替換原定滑輪組，鋼絲繩穿好后即可投入使用。不需要現場焊接，操作簡單，改造周期短。

圖5 定滑輪裝置鋼絲繩纏繞

3 結束語

隨著國家及生產單位對安全生產工作的日益重視及冶金起重機標準的更新，在新標準發布之前設計制作的出鋁起重機均不符合目前標準，面臨改造問題。本文通過改造案例，講述兩種改造方案，特別是后一種改造方案簡單可行、周期短，具有較大推廣價值。