淺析冶金起重機(jī)的技術(shù)指導(dǎo)與發(fā)展趨勢(shì)

        冶金起重機(jī)作為冶金行業(yè)安全、正常生產(chǎn)必不可少的關(guān)鍵和重要設(shè)備，其工作的可靠性、安全性、先進(jìn)性一直受到人們的高度重視，但受傳統(tǒng)冶金工藝的制約，改革開(kāi)放前的三十年國(guó)內(nèi)冶金起重機(jī)基本是在原蘇聯(lián)的模式下做一些小型的改進(jìn)和發(fā)展。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)冶金企業(yè)冶金工藝的改進(jìn)及最終用戶(hù)的使用要求，對(duì)冶金起重機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)談一些看法。

        冶金起重機(jī)一般人們主要指服務(wù)于冶金企業(yè)的鑄造起重機(jī)、料箱加料起重機(jī)、板坯搬運(yùn)起重機(jī)、鋼卷夾鉗起重機(jī)、磁盤(pán)起重機(jī)和服務(wù)于冶金廠工作級(jí)別較高的其它橋式起重機(jī)。由于冶金企業(yè)煉鋼、鑄坯(鑄錠)、軋鋼工藝的改變，脫錠起重機(jī)、均熱爐夾鉗起重機(jī)、剛性料耙起重機(jī)、平爐橋式加料起重機(jī)、均熱爐揭蓋起重機(jī)等傳統(tǒng)冶金起重機(jī)已逐步趨于淘汰，這里不做進(jìn)一步的分析。僅就前面幾種現(xiàn)在冶金企業(yè)大量使用的起重機(jī)其發(fā)展趨向做一些初步的分析探討。

（一）發(fā)展總趨勢(shì)

         起重量大型化，工作速度高速化現(xiàn)代冶金起重機(jī)發(fā)展的主要趨勢(shì)之一，是起重量大型化，工作速度高速化，隨著社會(huì)的發(fā)展對(duì)冶金企業(yè)的要求也在逐步提高，這不僅表現(xiàn)在對(duì)冶金產(chǎn)品的數(shù)量要求上，更重要的是表現(xiàn)在對(duì)冶金產(chǎn)品的質(zhì)量和品種方面，由于社會(huì)需求的增加推動(dòng)和促進(jìn)了冶金企業(yè)的技術(shù)改造和技術(shù)進(jìn)步，大型轉(zhuǎn)爐、連鑄、連軋技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)冶金起重機(jī)的大型化和高速度提出了更高的要求，現(xiàn)就國(guó)內(nèi)主要冶金起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)鑄造起重機(jī)的發(fā)展情況做一簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)：從上表可以看出，五十年來(lái)主鉤起升速度和起重量均有較大幅度的提高。

        起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)均采用調(diào)速系統(tǒng)早在70～80年代，隨著交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展和成熟，國(guó)外各著名起重機(jī)制造廠紛紛推出各機(jī)構(gòu)調(diào)速的承諾。調(diào)速范圍因采用的調(diào)速方式不同而不同?，F(xiàn)設(shè)計(jì)大量使用的是定子調(diào)壓和變頻調(diào)速系統(tǒng)，起升機(jī)構(gòu)以定子調(diào)壓為多，運(yùn)行機(jī)構(gòu)以變頻為多。

       機(jī)構(gòu)采用調(diào)速以后具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：

    a)機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)平穩(wěn)當(dāng)機(jī)構(gòu)起、制動(dòng)時(shí)僅以正常速度的1／10或1／20微速起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)，被吊物體平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)起吊鋼水包的鑄造起重機(jī)特別有利；

    b)可有效減少制動(dòng)器閘塊的磨損；

    c)被吊物體能準(zhǔn)確定位；

    d)減少對(duì)金屬結(jié)構(gòu)(橋架或小車(chē)架)和傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，延長(zhǎng)使用壽命；

    e)可有效改善操作工人的工作環(huán)境；

    f)減少起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

    使用調(diào)速系統(tǒng)后也帶來(lái)如下問(wèn)題：

    a)起重機(jī)的造價(jià)提高；

    b)對(duì)維修電工的技術(shù)水平要求較高。雖然采用調(diào)速系統(tǒng)后會(huì)增加設(shè)備成本，加大維修難度，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，調(diào)速系統(tǒng)的造價(jià)也在逐步降低，而其優(yōu)越性卻越加明顯。系統(tǒng)調(diào)速以后，其工作情況的改變?yōu)槠浒l(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        監(jiān)測(cè)傳感控制技術(shù)廣泛應(yīng)用，使用性能和可靠度大大提高隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種監(jiān)測(cè)、傳感控制技術(shù)在冶金起重機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用，從而使起重機(jī)的使用性能得到很大的提高，使冶金起重機(jī)從以前簡(jiǎn)單意義上物料搬運(yùn)工具變成目前的物流、信息流綜合傳送設(shè)備。

        秤量裝置：在鑄造起重機(jī)上設(shè)置數(shù)字式秤量裝置，小顯示屏放在司機(jī)室內(nèi)，大顯示屏設(shè)在主端梁下，朝向地面，使盛鋼桶內(nèi)的鋼水重量隨時(shí)顯示，該數(shù)據(jù)聯(lián)到計(jì)算機(jī)房?jī)?nèi)，一方面可累計(jì)每日的產(chǎn)量，另一方面可根據(jù)連續(xù)板坯的大小、塊數(shù)來(lái)決定盛鋼桶應(yīng)盛放的鋼水量，減少浪費(fèi)。隨著各種大型高精度電子秤的應(yīng)用，冶金起重機(jī)在搬運(yùn)物品的同時(shí)，還可完成產(chǎn)量的統(tǒng)計(jì)、超載斷電和報(bào)警等功能。

        故障顯示、記錄、打印裝置在連續(xù)生產(chǎn)的鋼鐵企業(yè)里，時(shí)間就是金錢(qián)。在起重機(jī)出了故障后，希望維修時(shí)間減至最短。故障顯示裝置可將正發(fā)生故障的部、零件名稱(chēng)在司機(jī)室內(nèi)的顯示屏上顯示出來(lái)，維修人員立即知道故障發(fā)生的部位，可大大縮短維修時(shí)間。易出故障的電氣和機(jī)械的零部件，由業(yè)主列出清單，起重機(jī)制造廠按業(yè)主要求設(shè)置故障顯示點(diǎn)，一旦被監(jiān)測(cè)零部件出現(xiàn)故障，就會(huì)在屏幕上顯示出來(lái)，避免更大故障的發(fā)生。該裝置除具有顯示功能外，還具備記錄、打印功能，備查找故障原因，落實(shí)核對(duì)責(zé)任的需要。

        二、三維定位裝置吊具在空間的位置可通過(guò)本裝置在司機(jī)室內(nèi)的顯示屏上顯示，定位精度可控制在±10mm以下，可滿(mǎn)足各類(lèi)自動(dòng)作業(yè)線的工藝要求。司機(jī)可通過(guò)顯示屏上顯示的數(shù)字直觀地確定吊具或物體是否已到達(dá)該物體應(yīng)到達(dá)的位置，大大縮短起吊時(shí)間，也避免物體的晃動(dòng)，可有效提高生產(chǎn)效率。

        防碰撞裝置過(guò)去為防止二臺(tái)起重機(jī)碰撞，僅安裝限位開(kāi)關(guān)和緩沖器，現(xiàn)有激光式或雷達(dá)式防碰撞裝置。在一臺(tái)起重機(jī)設(shè)發(fā)射裝置，在另一臺(tái)起重機(jī)設(shè)接受或反射裝置，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的間距時(shí)，就發(fā)出報(bào)警，避免發(fā)生相撞。

        安全制動(dòng)器在吊運(yùn)重要物體，如：核原料、液態(tài)金屬、大水電站的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子等，起重機(jī)的主起升機(jī)構(gòu)的卷筒上設(shè)置安全制動(dòng)器。在該卷筒一側(cè)法蘭的輪緣上根據(jù)制動(dòng)力矩的需要可設(shè)置一對(duì)、二對(duì)甚至三對(duì)瓦塊，由專(zhuān)設(shè)的液壓站進(jìn)行控制。起動(dòng)時(shí)，安全制動(dòng)器先打開(kāi)，設(shè)在高速軸上的工作制動(dòng)器后打開(kāi)。制動(dòng)時(shí)，工作制動(dòng)器先制動(dòng)，安全制動(dòng)器滯后幾秒再制動(dòng)。安全制動(dòng)器的作用是保證工作制動(dòng)器與安全制動(dòng)器之間所有傳動(dòng)鏈環(huán)節(jié)中任一傳動(dòng)件損壞或斷裂時(shí)，被吊物件均可安全。把各種監(jiān)測(cè)、傳感技術(shù)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用在起重機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金起重機(jī)的有線或無(wú)線控制，既是現(xiàn)代冶金起重機(jī)發(fā)展的方向，同時(shí)也應(yīng)成為個(gè)設(shè)計(jì)工作者應(yīng)該努力的目標(biāo)。

        控制技術(shù)程序化，遙控技術(shù)在特殊環(huán)境中使用隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的發(fā)展和日臻完善，實(shí)現(xiàn)程序化控制的起重機(jī)也已成為可能，且其控制范圍變得日益廣泛，控制功能變得日益完善，各種冶金起重機(jī)按照人們事先約定的模式執(zhí)行一定的工作任務(wù)已成為現(xiàn)實(shí)。為了更準(zhǔn)確、即時(shí)的完成各種工作任務(wù)，各種冶金起重機(jī)通過(guò)有線或無(wú)線與主控設(shè)備聯(lián)動(dòng)。在主控室控制已成為可能，遙控冶金起重機(jī)和程控冶金起重機(jī)已在部分冶金企業(yè)中使用。遙控冶金起重機(jī)一般用在一些高粉塵、高污染的危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)，如武鋼一煉鋼出渣跨、珠江鋼廠、八一鋼廠等都有遙控起重機(jī)在用。而程控冶金起重機(jī)一般用在一些作業(yè)效率較高的場(chǎng)合。為提高起重機(jī)的使用壽命，減小沖擊、提高操作的準(zhǔn)確性、運(yùn)行效率和改善司機(jī)的操作環(huán)境，寶鋼三期工程中的1580、干熄焦提升機(jī)等都有一定范圍的使用，程控起重機(jī)和遙控起重機(jī)將得到一定的發(fā)展，并逐步被冶金企業(yè)所采用。

        結(jié)構(gòu)型式標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)模式國(guó)際化我們之所以把“結(jié)構(gòu)型式標(biāo)準(zhǔn)化，生產(chǎn)模式國(guó)際化”作為現(xiàn)代冶金起重機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)提出，主要出于以下兩方面的考慮：

    a)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)冶金起重機(jī)的客觀要求由于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行體制已由計(jì)劃轉(zhuǎn)向了市場(chǎng)，這樣為設(shè)備采購(gòu)單位在短時(shí)間內(nèi)利用招投標(biāo)形式選擇質(zhì)優(yōu)、價(jià)低產(chǎn)品提供了有力和有利的條件，設(shè)備生產(chǎn)廠沒(méi)有結(jié)構(gòu)型式的標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)模式的國(guó)際化就很難達(dá)到用戶(hù)的要求；

    b)信息、通信技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)型式標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)模式國(guó)際化提供了充分的物質(zhì)和技術(shù)支持。實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)型式的標(biāo)準(zhǔn)化還可以把經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)成熟可靠的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)用于新的產(chǎn)品中，避免結(jié)構(gòu)型式的不合理產(chǎn)生的技術(shù)質(zhì)量問(wèn)題，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

        吊車(chē)型式普通化、吊具型式專(zhuān)用化把“吊車(chē)型式普通化、吊具型式專(zhuān)用化”作為現(xiàn)代冶金起重機(jī)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)提出，主要是出于冶金企業(yè)鑄坯軋制技術(shù)的更新，即由傳統(tǒng)的鑄錠→脫錠→鋼錠加熱→初軋→熱軋，到現(xiàn)在的連鑄→連軋。配合傳統(tǒng)工藝時(shí)，冶金企業(yè)需要有：橋式加料起重機(jī)、料箱加料起重機(jī)、鑄造起重機(jī)、脫錠起重機(jī)、均熱爐鉗式起重機(jī)、均熱爐揭蓋起重機(jī)、板坯夾鉗起重機(jī)、剛性料耙起重機(jī)、(含磁盤(pán))鋼卷夾鉗起重機(jī)等多種起重機(jī)來(lái)完成其工藝過(guò)程，而采用連鑄→連軋工藝時(shí)，冶金廠只要有料箱加料、鑄造、板坯夾鉗、鋼卷夾鉗等幾種起重機(jī)即可完成全部工藝過(guò)程中的物料搬運(yùn)，使吊車(chē)型式得到極大的簡(jiǎn)化。由于冶金產(chǎn)品品種需求的多樣性，各種專(zhuān)用吊具也應(yīng)用而生，如配合精整跨的臥卷吊具、立卷吊具、自對(duì)中立卷吊具、揭蓋吊具、L型鉤鋼板吊具、C型鉤，與可人控旋轉(zhuǎn)的吊鉤配合使用，可實(shí)現(xiàn)多種操作功能。

        人機(jī)工程合理化、操作環(huán)境舒適化隨著社會(huì)的進(jìn)步，環(huán)保意識(shí)和勞動(dòng)保護(hù)意識(shí)的提高，冶金起重機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中把人機(jī)工程及操作環(huán)境舒適要求提到了較高的要求，如：司機(jī)室加裝冷、暖空<