起重機(jī)夾鉗吊具概述

1、第25卷第1期(總第113期)機(jī)械管理開發(fā)Vol.25No1(SUMNo113)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT2010年2月Feb2010起重機(jī)夾鉗吊具概述張子哲1，馬天平2(1.太重起重機(jī)分公司;2.太重技術(shù)中心起重所，山西太原030024)【摘要】根據(jù)扳坯連續(xù)和軌道工藝及冷軋技術(shù)的需要，設(shè)計(jì)了各種鋼坯、綱卷的專用夾鉗吊具。通過冶金企業(yè)生夾鉗吊具；重力夾鉗；動(dòng)力夾鉗；立卷夾鉗產(chǎn)實(shí)踐，其吊具運(yùn)用平穩(wěn)、工作可靠，并對(duì)各種吊具列出優(yōu)缺點(diǎn)可供用戶選用時(shí)參考?！娟P(guān)鍵詞】【中圖分類號(hào)】TH21【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1003-773X（2010）01-0089-

2、030引言隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，板坯連鑄和熱連軋工藝及冷軋技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種鋼坯、鋼卷的專用夾鉗吊具應(yīng)用而生，我公司開發(fā)了多套適用于新工藝的起重機(jī)鋼坯、鋼卷的專用夾鉗裝置，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下：1板坯夾鉗裝置1.1非動(dòng)力開閉的重力夾緊式夾鉗裝置非動(dòng)力開閉的重力夾緊式夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型式見圖1。1.起升機(jī)構(gòu)；2.起升滑輪；%3.起重橫梁；%4.吊鉤5.下橫梁；%6.夾鉗裝置%；7.板坯高度指示器圖2動(dòng)力開閉的重力夾緊式夾鉗裝置因?yàn)槠鹬貦M梁與下橫梁之間的距離可以決定夾鉗鉗口的開度，開閉機(jī)構(gòu)在操縱夾鉗開閉時(shí)，收卷與下放的鋼絲繩的長(zhǎng)度是與鉗口的開度相對(duì)應(yīng)的（非線性關(guān)系），所以可據(jù)此來衡量鉗口開度的大小。鉗口指示器

3、裝于開閉機(jī)構(gòu)的卷筒裝置尾部，其工作原理是通過卷筒的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)齒輪付驅(qū)動(dòng)自整角機(jī)，司機(jī)即可通1.%吊梁；2.上橫梁；3.倒向桿；4.夾鉗裝置；5.下橫梁%圖1非動(dòng)力開閉的重力夾緊式夾鉗裝置過司機(jī)室中的表盤了解鉗口的開度，表盤上的刻度和非線性的鉗口開度相對(duì)應(yīng)。同時(shí)為了使司機(jī)了解夾鉗裝置所夾取的板坯總高度，在中間橫梁上設(shè)有板坯高度指示器。通常，懸掛于套筒滾子鏈上的板坯高度指示器的重錘底平面與最大的開度的鉗口在一個(gè)平面內(nèi)，當(dāng)鉗口進(jìn)入板坯垛時(shí)，重錘即座落在板坯的上表面上，松弛的套筒滾子鏈則由可旋轉(zhuǎn)的鏈輪和鏈輪另一側(cè)套筒滾子鏈上的較輕的重錘所收卷，鏈輪又通過齒輪付驅(qū)動(dòng)自整角機(jī)，司機(jī)即可通過司機(jī)室中的表盤了解

4、鉗口的內(nèi)板坯的高度。該裝置的開閉電機(jī)、自整角機(jī)等電氣設(shè)備是由小車上的電纜卷筒供電。電纜卷筒采用發(fā)條式的彈簧驅(qū)動(dòng)，保證了電纜完全與夾鉗裝置的升降同步?？傊?，重力夾緊式夾鉗裝置是在鉗口夾住板坯時(shí)，放松開閉機(jī)構(gòu)的鋼絲繩，同時(shí)依靠夾鉗的部分零部件的重量和被夾持的鋼坯或鋼錠的重量產(chǎn)生夾緊力的。它的優(yōu)點(diǎn)是：1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、價(jià)格較便宜。2）外形尺寸小、自重輕。3）不需要或只需簡(jiǎn)單在板坯夾鉗裝置中1，這種夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，自重最輕，造價(jià)也最便宜；因?yàn)闆]有動(dòng)力裝置，小車上不需設(shè)置電纜卷筒；可以夾取高溫的板坯，這是它的優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是：工作效率較低；沒有夾鉗的開度及板坯厚度的指示裝置，因此需地面工人配合

5、操作；同時(shí)，一種鉗口深度的夾鉗只能適用于一定的高度單塊板坯的厚度或幾塊板坯的總高的板坯。在需夾取不同高度的板坯時(shí)需更換不同的夾鉗或人工調(diào)整。1.2動(dòng)力開閉的重力夾緊式夾鉗裝置起重橫梁上裝有夾鉗開閉機(jī)構(gòu)。在準(zhǔn)備夾取板坯時(shí)，起重機(jī)使夾鉗對(duì)準(zhǔn)板坯，開動(dòng)開閉機(jī)構(gòu)電機(jī)松開鋼絲繩，中間橫梁及兩套夾鉗同時(shí)下降，夾鉗因而閉合。當(dāng)夾鉗夾住板坯時(shí)，電動(dòng)機(jī)不再動(dòng)作，開動(dòng)起升機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動(dòng)，起重橫梁即帶動(dòng)夾鉗和板坯一道上升。在夾鉗裝置帶著板坯準(zhǔn)備堆垛時(shí)，下降夾鉗裝置使板坯落到板坯垛上，起升機(jī)構(gòu)停止工作，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)收卷鋼絲繩，下橫梁和兩套夾鉗一道上升，鉗口因而開啟。動(dòng)力開閉的重力夾緊式夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型見圖2。收稿日期：2

6、009-02-26；修回日期：2009-09-29作者簡(jiǎn)介：張子哲（1968-）男，河北饒陽人，工程師，本科，從事企業(yè)管理工作。·89·第25卷第1期(總第113期)機(jī)械管理開發(fā)2010年2月的夾鉗開閉機(jī)構(gòu)。4）對(duì)無動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的開閉機(jī)構(gòu)的夾鉗裝置，不需要在小車上配置電纜卷筒。5）在夾持800°C以上的高溫板坯或鋼錠時(shí)仍能正常工作。重力夾緊式夾鉗裝置的缺點(diǎn)是：(1）在夾取板坯或鋼錠過程中有高度的損失（閉合過程中鉗口在高度上有位移），要求起重機(jī)的軌面較高，增加了廠房的高度。(2）要求司機(jī)有較熟練的操作技術(shù)。我公司已為攀鋼、鞍鋼、太鋼等多家單位制造過該種夾鉗裝置，均滿足了

7、用戶使用要求。緊滑塊行程已到末端，以致不再產(chǎn)生足夠的夾緊力，這時(shí)限位開關(guān)就會(huì)發(fā)出信號(hào)，同時(shí)聯(lián)鎖裝置起作用，使起重機(jī)停止工作，以保證安全。4)誤操作的預(yù)防。板坯提升后由于司機(jī)操作不熟悉或誤操作，促使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于斜楔機(jī)構(gòu)和絲杠系統(tǒng)的自鎖作用原則上鉗臂是不開的，為了防止夾持重量較輕時(shí)可能打開鉗臂而發(fā)生板坯墜落事故，電氣設(shè)計(jì)中設(shè)置了重新起動(dòng)回路，即使無意識(shí)的扳動(dòng)松開鉗臂的操縱桿，也不會(huì)發(fā)生事故。1.3動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型見圖3。1.3.2有效工作空間大動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置的開口度范圍大，其夾緊力不受板坯寬度和高度的限制。在夾取板坯時(shí)沒有重力夾鉗的高度空間的損失，從

8、而增加了板坯的堆垛空間。1.3.3可用于夾取斜坯由于動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置的兩對(duì)鉗臂是分別驅(qū)動(dòng)的，因此可以保證在夾取斜坯時(shí)產(chǎn)生足夠的夾緊力。生產(chǎn)效率大大提高。動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置可比一般板坯起重搬運(yùn)方法提高效率10倍以上。1.懸掛梁；%2.開閉梁%；3.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；%4.鉗臂1.3.4便于使用、維護(hù)和保養(yǎng)動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置的鉗臂總是水平移動(dòng)，圖3動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置該夾鉗裝置的驅(qū)動(dòng)裝置是由電動(dòng)機(jī)、磁粉離合器、制動(dòng)器及減速器等組成，并通過滾子鏈轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠軸，通過對(duì)絲杠軸的回轉(zhuǎn)使左右螺母帶動(dòng)兩個(gè)鉗臂作開閉運(yùn)動(dòng)。左右鉗臂在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下，使兩鉗爪開始夾住板坯，夾鉗裝置起升，鉗爪的初始摩擦力使安

9、裝在鉗臂上的斜楔夾緊塊下滑產(chǎn)生與板坯自重相對(duì)應(yīng)的足夠的夾持力。動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置與重力夾緊式夾鉗裝置相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過設(shè)置在司機(jī)室內(nèi)的各種儀表和指示，可以準(zhǔn)確的進(jìn)行操作而不需地面人員指揮。設(shè)備安有集中潤滑，維護(hù)簡(jiǎn)單，易損件重量輕，拆裝方便。動(dòng)力開閉式板坯夾鉗裝置已成為我公司系列產(chǎn)品，其規(guī)格有25110t系列。我公司已為寶鋼、武鋼、木鋼、鞍鋼生產(chǎn)制造了多臺(tái)產(chǎn)品。1.445t液壓開閉式板坯夾鉗裝置%此液壓夾鉗通過鋼絲繩、滑輪組及連桿、上座起升1.3.1安全可靠。下降，液壓系統(tǒng)控制鉗口開閉、夾緊、放松。當(dāng)鉗體下降至二支撐塊且接觸到板坯時(shí)，限位開關(guān)反饋信號(hào)，司機(jī)啟動(dòng)液壓系統(tǒng)使鉗臂夾住板坯，

10、閉合時(shí)間僅5s，夾緊力達(dá)到后，反饋信號(hào)司機(jī)即可完成板坯吊運(yùn)。1）為了防止鉗臂在吊運(yùn)板坯過程中自動(dòng)打開，設(shè)置了絲杠系統(tǒng)和制動(dòng)器。在板坯搬運(yùn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止工作，板坯的夾緊靠螺桿和螺母之間的摩擦阻力來支持。但是，絲桿在反復(fù)動(dòng)作后以及在良好的潤滑條件下，經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)，它們之間的摩擦阻力有減小的趨向，作為雙重安全措施，在設(shè)計(jì)中增加了制動(dòng)器，僅用制動(dòng)器也能鎖緊絲杠保持夾緊力，而不致使板坯掉下。45t液壓開閉式板坯夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型見圖4。此液壓夾鉗裝置的優(yōu)點(diǎn)是：2）斜楔機(jī)構(gòu)根據(jù)其夾緊塊的斜度和板坯重量產(chǎn)生相應(yīng)的夾持力。板坯提升時(shí)，在重量和夾持力的作用下，夾持吊具可能出現(xiàn)變形，另外，夾持熱板坯時(shí)，鉗爪會(huì)嵌入板坯

11、內(nèi)，使夾持力出現(xiàn)較小的趨勢(shì)，在鉗臂上的斜楔機(jī)構(gòu)保證了鉗爪始終壓緊板坯，保持足夠的夾持力。斜楔機(jī)構(gòu)還有防止板坯在吊運(yùn)過程中由于意外振動(dòng)引起的鉗臂松動(dòng)的動(dòng)作。1.滑輪組；2.液壓系統(tǒng)；%3.起重橫梁；%4.連桿%；5.鉗臂%；6.液壓缸圖4%45t液壓開閉式板坯夾鉗裝置3）當(dāng)鉗爪沒有壓緊板坯，或鉗爪嵌入太深時(shí)，夾1）%液壓動(dòng)作快而可靠，閉合時(shí)間僅5s。2）%糾偏歪夾能力強(qiáng)。一般重力和動(dòng)力夾鉗要求第25卷第1期(總第113期)張子哲，等：超重機(jī)起重機(jī)夾鉗吊具概述機(jī)械管理開發(fā)2010年2月鉗體與板坯對(duì)位準(zhǔn)確，雙鉗臂必須同時(shí)接觸，同時(shí)夾緊，所以對(duì)位時(shí)間長(zhǎng)，影響工作效率。液壓夾鉗裝置優(yōu)點(diǎn)是不用準(zhǔn)確定位，如

12、果夾偏，一側(cè)鉗臂接觸后，另一側(cè)鉗臂可繼續(xù)滯后接觸并夾緊，此時(shí)雙臂角度不同，即歪夾斜吊也能確保加緊吊運(yùn)，不影響使用，這樣大大提高工作效率。這是重力和動(dòng)力式夾鉗所達(dá)不到的。類夾鉗。2.2電動(dòng)臥卷夾鉗裝置電動(dòng)臥卷夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型見圖7。此電動(dòng)臥卷夾鉗裝置由起重機(jī)吊鉤吊掛部、鉗臂開閉用各連桿部、鉗臂開閉驅(qū)動(dòng)部，鉗臂部構(gòu)成。2鋼卷夾鉗裝置2.1立卷夾鉗裝置1）%單對(duì)鉗口立卷夾鉗裝置2。此種立卷夾鉗裝置現(xiàn)已廣泛用于國內(nèi)各大鋼廠，攀鋼冷軋廠配備也有此種立卷夾鉗裝置，其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，重量較重，且吊具偏重不穩(wěn)定。單對(duì)鉗口立卷夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型見圖5。1.%吊掛部；2.連桿部；%3.開閉驅(qū)動(dòng)部；%4.鉗臂部圖7電動(dòng)臥

13、卷夾鉗裝置其使用方法是：將夾鉗吊掛在起重機(jī)吊鉤上，在無負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行鉗臂的開閉，抓住并搬運(yùn)鋼卷。鉗臂工作順序?yàn)椋洪_閉電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸絲杠副各連桿鉗臂開閉（平行移動(dòng)）。為了保證鋼卷搬運(yùn)時(shí)的安全性，設(shè)置了不能打開鉗臂的鎖緊裝置。同時(shí)在吊掛梁上部或開閉驅(qū)動(dòng)裝置上部安裝有鉗最小閉合限位開關(guān)，用以防止電機(jī)過載1.起吊部；%2.拉桿；%3.外鉗臂；%4.導(dǎo)向裝置；5.內(nèi)鉗臂；6.連桿圖5單對(duì)鉗口立卷夾鉗裝置和鉗臂最小閉合檢測(cè)。在吊掛梁下部或開閉驅(qū)動(dòng)裝置下部安裝有鉗最大閉合限位開關(guān)，用以防止電機(jī)過載和鉗臂最大閉合檢測(cè)。在鉗臂內(nèi)安裝有鋼卷抓住夾持檢測(cè)開關(guān)、載荷檢測(cè)開關(guān)、對(duì)位光電開關(guān)和推力檢測(cè)開關(guān)，用以對(duì)鋼卷邊緣面抓

14、住檢測(cè)、檢測(cè)鋼卷載荷是否已落入鉗爪內(nèi)，防止起吊時(shí)鉗臂打開、用以鋼卷內(nèi)徑確定、及防止電機(jī)過載和當(dāng)抓緊檢測(cè)開關(guān)失效時(shí)，作抓緊檢測(cè)之用。它適用于鋼廠的使用環(huán)境，其起吊鋼卷溫度最大可達(dá)到600°C。目前各類夾鉗吊具已在國內(nèi)外各大冶金企業(yè)各行線上已發(fā)揮作用，運(yùn)行平穩(wěn)可靠。參考文獻(xiàn)2)%雙對(duì)鉗口自動(dòng)對(duì)中立卷夾鉗裝置。雙對(duì)鉗口自動(dòng)對(duì)中立卷夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型見圖6。11.開閉器；%2.拉桿；%3.鉗臂%；4外鉗；%5.內(nèi)鉗；6.對(duì)中筒上海振華港機(jī)局.譯.歐洲起重機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)范M.上海：上海振華出版社，1999.中國機(jī)械起重搬運(yùn)編委會(huì).JB/T7688.14-1999,板坯搬運(yùn)起重機(jī)S.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版

15、社，2006.圖6雙對(duì)鉗口自動(dòng)對(duì)中立卷夾鉗裝置的結(jié)構(gòu)型式2此次測(cè)繪轉(zhuǎn)化的攀鋼冷軋廠立卷夾鉗裝置即為此OnCaliperHangerinCraneZHANGZi-zhe1,MATian-ping2(1.CraneCompany,TaiyuanHeavyMachineryGroupCo.,Ltd.Taiyuan030024,China;2.Technicalcenter,TaiyuanHeavyMachineryGroupCo.,Ltd.,Taiyuan030024,China)AbstractBasedontheneedsofcontinuouscastingofblankplate,hotcontinuousrollingprocessandcoldrolling,the