浅析新型热卷吊具的研制

1、浅析新型热卷吊具的研制                1.原热卷吊具存在的问题存在问题。船舶大小，装载量不一，舱内结构复杂。在装卸过程中，部分类型的船只装卸热卷流程为：首先用热卷吊具进行当舱作业，同时舱内利用叉车把热卷铲到腰窝，腰窝装卸完毕后再进行当舱作业。为了保证船在行驶过程中的安全，在装舱作业时，货主要求舱内装严码牢，按照传统的作业方式，由于热卷吊具较宽，作业时需要较大的空间，不能保证舱内装严码牢，这种情况下采用的临时办法为使用钢丝

2、绳扣从热卷内孔中穿出后挂起重机械吊钩的作业方式。这种作业方式存在的问题是：造成钢丝绳扣的严重磨损，导致其大量损坏报废，使公司装卸成本增大；由于热卷自重大，使钢丝绳扣磨损、断裂机率增大，威胁作业人员安全。2.新热卷的研制2.1设计思路与结构设计考虑到原有的热卷吊具存在的一些问题，新的热卷吊具设计上决定使用链条进行热卷作业，最大限度的保证作业时使用的空间小，并且链条不易磨损，使用寿命较长。公司大部分热卷重量介于2030t，其基本参数如下：热卷外径大小约为15002000mm；热卷重量2030t；为了降低成本，新的热卷吊具决定尽可能利用公司原有的工具。公司原有的工具包括：卸扣，钢丝绳，链条，双钩等，

3、其基本参数如下：卸扣负荷：1.4t，3t，8t，12t，17t钢丝绳负荷：2t，6t，8t，16t，32t链条负荷：15t，20t双钩负荷：3t，10t，20t为了能够利用公司现有的15t链条来作业热卷，通过研究决定制作一个三角盘来满足要求。作业时，链条通过卸扣与三角盘相连，将两根链条穿过热卷内径，链条不得打结，两根链条端环挂在双钩钩头上，双钩鼻子与钢丝绳鼻子挂在吊车钩头上兜吊作业，兜正兜牢后平稳起落吊。（如图1）图1 新热卷吊具作业2.2受力分析与校核2.2.1主吊系及连接件的结构尺寸设计与确定主吊系主要受拉力作用，通过卸扣相连的钢丝绳和链条组成主吊系，钢丝绳选用GB/T8918-1996中

4、抗拉强度为1670Mpa6*37结构，直径36.5mm的钢丝绳，两端压制成为与选用卸扣连接相适应的环眼。链条选用负荷为15T的链条。连接三角盘与链条的卸扣选用额定负荷为8.5t,轴径27mm，体高85mm，内宽37.8的高强度卸扣。连接三角盘与钢丝绳的卸扣选用额定负荷为17t,轴径30mm，体高105mm，内宽40.2的高强度卸扣。2.2.2对三角盘结构进行受力分析三角盘结构受力主要影响因素为货物重力P。根据吊装情况的受力分析可知，每个吊具所承受的载荷值F为货物重量除以2：F=P÷2=30÷2=15t其中上面的那个吊眼受力由下面两个吊眼分担，因此上面吊眼受力为下面吊眼的两倍

5、，因此对三角盘结构进行强度校核主要按如下图三个截面来分析：三角盘结构材料的弹性极限值为s=345 MPa，同时考虑安全系数3，则安全许用应力值为许用剪切应力 =s÷1.73÷3=66.4 MPa许用拉压应力 =s÷3=115 MPa截面A-A：主要承受拉伸作用截面受力面积 A1=45×（45-25）+25×24.2×2=3010mm2拉伸应力 1=F÷A1=15×1000×9.8÷3010=48.8MPa1< OK截面B-B：主要承受剪切作用截面受力面积 A2=45×（45-25

6、）+25×（60-45）=1275 mm2剪切应力 2=F÷A2÷2=15×1000×9.8÷1275÷2=58.7 MPa2< OK截面C-C：主要承受拉伸作用截面受力面积 A3=190.5×25=4762mm2拉伸应力 3=F÷A3=15×1000×9.8÷4762=30.9MPa3 < OK因此，综合上述分析可知该三眼盘结构设计是符合结构强度许可要求的。3.总结与展望经过现场测试和一段时间的试用，热卷吊具达到了预期的设计要求，提高了热卷作业的安全系数，降低了现场操作工人的劳动强度，提高了热卷的作业效率。总结新的热卷吊具主要有以下优点：（1）该专用吊具的设计，从生产实际出发，保证了货物舱内能装严码牢，得到了货主单位的好评。（2）此吊具重量轻、强度大、易操作、寿命长、制造和维修简便。（3）减轻工人劳动强度，方便装卸人员使用，保证了作业安全。（4）大量节省了钢丝绳扣购置费用，降低公司装卸成本。（5）自新的热卷吊具使用后，作业效率相比原来提高15%，年度可为公司创新经济效益约25万元以上。新的热卷吊具解决了公司多年来热卷作业存在的问题，得到了公司领导和工人的一致好评。当然，新的热卷吊具也存在着一些问题，新吊具的链条有时候会打结，不利于操