起重机夹钳吊具概述

1、第25卷第1期(总第113期)机械管理开发Vol.25No1(SUMNo113)MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT2010年2月Feb2010起重机夹钳吊具概述张子哲1，马天平2(1.太重起重机分公司;2.太重技术中心起重所，山西太原030024)【摘要】根据扳坯连续和轨道工艺及冷轧技术的需要，设计了各种钢坯、纲卷的专用夹钳吊具。通过冶金企业生夹钳吊具；重力夹钳；动力夹钳；立卷夹钳产实践，其吊具运用平稳、工作可靠，并对各种吊具列出优缺点可供用户选用时参考。【关键词】【中图分类号】TH21【文献标识码】A【文章编号】1003-773X（2010）01-0089-

2、030引言随着科学技术的进步，板坯连铸和热连轧工艺及冷轧技术的广泛应用，各种钢坯、钢卷的专用夹钳吊具应用而生，我公司开发了多套适用于新工艺的起重机钢坯、钢卷的专用夹钳装置，现简介如下：1板坯夹钳装置1.1非动力开闭的重力夹紧式夹钳装置非动力开闭的重力夹紧式夹钳装置的结构型式见图1。1.起升机构；2.起升滑轮；%3.起重横梁；%4.吊钩5.下横梁；%6.夹钳装置%；7.板坯高度指示器图2动力开闭的重力夹紧式夹钳装置因为起重横梁与下横梁之间的距离可以决定夹钳钳口的开度，开闭机构在操纵夹钳开闭时，收卷与下放的钢丝绳的长度是与钳口的开度相对应的（非线性关系），所以可据此来衡量钳口开度的大小。钳口指示器

3、装于开闭机构的卷筒装置尾部，其工作原理是通过卷筒的旋转带动齿轮付驱动自整角机，司机即可通1.%吊梁；2.上横梁；3.倒向杆；4.夹钳装置；5.下横梁%图1非动力开闭的重力夹紧式夹钳装置过司机室中的表盘了解钳口的开度，表盘上的刻度和非线性的钳口开度相对应。同时为了使司机了解夹钳装置所夹取的板坯总高度，在中间横梁上设有板坯高度指示器。通常，悬挂于套筒滚子链上的板坯高度指示器的重锤底平面与最大的开度的钳口在一个平面内，当钳口进入板坯垛时，重锤即座落在板坯的上表面上，松弛的套筒滚子链则由可旋转的链轮和链轮另一侧套筒滚子链上的较轻的重锤所收卷，链轮又通过齿轮付驱动自整角机，司机即可通过司机室中的表盘了解

4、钳口的内板坯的高度。该装置的开闭电机、自整角机等电气设备是由小车上的电缆卷筒供电。电缆卷筒采用发条式的弹簧驱动，保证了电缆完全与夹钳装置的升降同步。总之，重力夹紧式夹钳装置是在钳口夹住板坯时，放松开闭机构的钢丝绳，同时依靠夹钳的部分零部件的重量和被夹持的钢坯或钢锭的重量产生夹紧力的。它的优点是：1）结构简单、制造方便、价格较便宜。2）外形尺寸小、自重轻。3）不需要或只需简单在板坯夹钳装置中1，这种夹钳装置的结构最简单，自重最轻，造价也最便宜；因为没有动力装置，小车上不需设置电缆卷筒；可以夹取高温的板坯，这是它的优点。其缺点是：工作效率较低；没有夹钳的开度及板坯厚度的指示装置，因此需地面工人配合

5、操作；同时，一种钳口深度的夹钳只能适用于一定的高度单块板坯的厚度或几块板坯的总高的板坯。在需夹取不同高度的板坯时需更换不同的夹钳或人工调整。1.2动力开闭的重力夹紧式夹钳装置起重横梁上装有夹钳开闭机构。在准备夹取板坯时，起重机使夹钳对准板坯，开动开闭机构电机松开钢丝绳，中间横梁及两套夹钳同时下降，夹钳因而闭合。当夹钳夹住板坯时，电动机不再动作，开动起升机构向上运动，起重横梁即带动夹钳和板坯一道上升。在夹钳装置带着板坯准备堆垛时，下降夹钳装置使板坯落到板坯垛上，起升机构停止工作，开动电动机收卷钢丝绳，下横梁和两套夹钳一道上升，钳口因而开启。动力开闭的重力夹紧式夹钳装置的结构型见图2。收稿日期：2

6、009-02-26；修回日期：2009-09-29作者简介：张子哲（1968-）男，河北饶阳人，工程师，本科，从事企业管理工作。·89·第25卷第1期(总第113期)机械管理开发2010年2月的夹钳开闭机构。4）对无动力驱动的开闭机构的夹钳装置，不需要在小车上配置电缆卷筒。5）在夹持800°C以上的高温板坯或钢锭时仍能正常工作。重力夹紧式夹钳装置的缺点是：(1）在夹取板坯或钢锭过程中有高度的损失（闭合过程中钳口在高度上有位移），要求起重机的轨面较高，增加了厂房的高度。(2）要求司机有较熟练的操作技术。我公司已为攀钢、鞍钢、太钢等多家单位制造过该种夹钳装置，均满足了

7、用户使用要求。紧滑块行程已到末端，以致不再产生足够的夹紧力，这时限位开关就会发出信号，同时联锁装置起作用，使起重机停止工作，以保证安全。4)误操作的预防。板坯提升后由于司机操作不熟悉或误操作，促使电动机转动，由于斜楔机构和丝杠系统的自锁作用原则上钳臂是不开的，为了防止夹持重量较轻时可能打开钳臂而发生板坯坠落事故，电气设计中设置了重新起动回路，即使无意识的扳动松开钳臂的操纵杆，也不会发生事故。1.3动力开闭式板坯夹钳装置动力开闭式板坯夹钳装置的结构型见图3。1.3.2有效工作空间大动力开闭式板坯夹钳装置的开口度范围大，其夹紧力不受板坯宽度和高度的限制。在夹取板坯时没有重力夹钳的高度空间的损失，从

8、而增加了板坯的堆垛空间。1.3.3可用于夹取斜坯由于动力开闭式板坯夹钳装置的两对钳臂是分别驱动的，因此可以保证在夹取斜坯时产生足够的夹紧力。生产效率大大提高。动力开闭式板坯夹钳装置可比一般板坯起重搬运方法提高效率10倍以上。1.悬挂梁；%2.开闭梁%；3.驱动机构；%4.钳臂1.3.4便于使用、维护和保养动力开闭式板坯夹钳装置的钳臂总是水平移动，图3动力开闭式板坯夹钳装置该夹钳装置的驱动装置是由电动机、磁粉离合器、制动器及减速器等组成，并通过滚子链转动丝杠轴，通过对丝杠轴的回转使左右螺母带动两个钳臂作开闭运动。左右钳臂在驱动装置的带动下，使两钳爪开始夹住板坯，夹钳装置起升，钳爪的初始摩擦力使安

9、装在钳臂上的斜楔夹紧块下滑产生与板坯自重相对应的足够的夹持力。动力开闭式板坯夹钳装置与重力夹紧式夹钳装置相比较，具有以下优点：通过设置在司机室内的各种仪表和指示，可以准确的进行操作而不需地面人员指挥。设备安有集中润滑，维护简单，易损件重量轻，拆装方便。动力开闭式板坯夹钳装置已成为我公司系列产品，其规格有25110t系列。我公司已为宝钢、武钢、木钢、鞍钢生产制造了多台产品。1.445t液压开闭式板坯夹钳装置%此液压夹钳通过钢丝绳、滑轮组及连杆、上座起升1.3.1安全可靠。下降，液压系统控制钳口开闭、夹紧、放松。当钳体下降至二支撑块且接触到板坯时，限位开关反馈信号，司机启动液压系统使钳臂夹住板坯，

10、闭合时间仅5s，夹紧力达到后，反馈信号司机即可完成板坯吊运。1）为了防止钳臂在吊运板坯过程中自动打开，设置了丝杠系统和制动器。在板坯搬运时，电动机停止工作，板坯的夹紧靠螺杆和螺母之间的摩擦阻力来支持。但是，丝杆在反复动作后以及在良好的润滑条件下，经过试运转，它们之间的摩擦阻力有减小的趋向，作为双重安全措施，在设计中增加了制动器，仅用制动器也能锁紧丝杠保持夹紧力，而不致使板坯掉下。45t液压开闭式板坯夹钳装置的结构型见图4。此液压夹钳装置的优点是：2）斜楔机构根据其夹紧块的斜度和板坯重量产生相应的夹持力。板坯提升时，在重量和夹持力的作用下，夹持吊具可能出现变形，另外，夹持热板坯时，钳爪会嵌入板坯

11、内，使夹持力出现较小的趋势，在钳臂上的斜楔机构保证了钳爪始终压紧板坯，保持足够的夹持力。斜楔机构还有防止板坯在吊运过程中由于意外振动引起的钳臂松动的动作。1.滑轮组；2.液压系统；%3.起重横梁；%4.连杆%；5.钳臂%；6.液压缸图4%45t液压开闭式板坯夹钳装置3）当钳爪没有压紧板坯，或钳爪嵌入太深时，夹1）%液压动作快而可靠，闭合时间仅5s。2）%纠偏歪夹能力强。一般重力和动力夹钳要求第25卷第1期(总第113期)张子哲，等：超重机起重机夹钳吊具概述机械管理开发2010年2月钳体与板坯对位准确，双钳臂必须同时接触，同时夹紧，所以对位时间长，影响工作效率。液压夹钳装置优点是不用准确定位，如

12、果夹偏，一侧钳臂接触后，另一侧钳臂可继续滞后接触并夹紧，此时双臂角度不同，即歪夹斜吊也能确保加紧吊运，不影响使用，这样大大提高工作效率。这是重力和动力式夹钳所达不到的。类夹钳。2.2电动卧卷夹钳装置电动卧卷夹钳装置的结构型见图7。此电动卧卷夹钳装置由起重机吊钩吊挂部、钳臂开闭用各连杆部、钳臂开闭驱动部，钳臂部构成。2钢卷夹钳装置2.1立卷夹钳装置1）%单对钳口立卷夹钳装置2。此种立卷夹钳装置现已广泛用于国内各大钢厂，攀钢冷轧厂配备也有此种立卷夹钳装置，其结构较复杂，重量较重，且吊具偏重不稳定。单对钳口立卷夹钳装置的结构型见图5。1.%吊挂部；2.连杆部；%3.开闭驱动部；%4.钳臂部图7电动卧

13、卷夹钳装置其使用方法是：将夹钳吊挂在起重机吊钩上，在无负荷状态下进行钳臂的开闭，抓住并搬运钢卷。钳臂工作顺序为：开闭电机驱动轴丝杠副各连杆钳臂开闭（平行移动）。为了保证钢卷搬运时的安全性，设置了不能打开钳臂的锁紧装置。同时在吊挂梁上部或开闭驱动装置上部安装有钳最小闭合限位开关，用以防止电机过载1.起吊部；%2.拉杆；%3.外钳臂；%4.导向装置；5.内钳臂；6.连杆图5单对钳口立卷夹钳装置和钳臂最小闭合检测。在吊挂梁下部或开闭驱动装置下部安装有钳最大闭合限位开关，用以防止电机过载和钳臂最大闭合检测。在钳臂内安装有钢卷抓住夹持检测开关、载荷检测开关、对位光电开关和推力检测开关，用以对钢卷边缘面抓

14、住检测、检测钢卷载荷是否已落入钳爪内，防止起吊时钳臂打开、用以钢卷内径确定、及防止电机过载和当抓紧检测开关失效时，作抓紧检测之用。它适用于钢厂的使用环境，其起吊钢卷温度最大可达到600°C。目前各类夹钳吊具已在国内外各大冶金企业各行线上已发挥作用，运行平稳可靠。参考文献2)%双对钳口自动对中立卷夹钳装置。双对钳口自动对中立卷夹钳装置的结构型见图6。11.开闭器；%2.拉杆；%3.钳臂%；4外钳；%5.内钳；6.对中筒上海振华港机局.译.欧洲起重机械设计规范M.上海：上海振华出版社，1999.中国机械起重搬运编委会.JB/T7688.14-1999,板坯搬运起重机S.北京：中国标准出版

15、社，2006.图6双对钳口自动对中立卷夹钳装置的结构型式2此次测绘转化的攀钢冷轧厂立卷夹钳装置即为此OnCaliperHangerinCraneZHANGZi-zhe1,MATian-ping2(1.CraneCompany,TaiyuanHeavyMachineryGroupCo.,Ltd.Taiyuan030024,China;2.Technicalcenter,TaiyuanHeavyMachineryGroupCo.,Ltd.,Taiyuan030024,China)AbstractBasedontheneedsofcontinuouscastingofblankplate,hotcontinuousrollingprocessandcoldrolling,the