秦翔

（山東省港口集團(tuán)煙臺港集團(tuán)有限公司）

為了解決抓斗導(dǎo)繩裝置與鋼絲繩產(chǎn)生磨損的技術(shù)難題，增加抓斗的穩(wěn)定性和降低維護(hù)次數(shù)，對3種常用導(dǎo)繩裝置的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析以明確鋼絲繩磨損的主要原因。通過參考不同型號導(dǎo)繩裝置的優(yōu)點(diǎn)對其進(jìn)行技術(shù)改造。結(jié)果證明，常用的滾輪式導(dǎo)繩裝置由于導(dǎo)輪方向固定一定會磨損鋼絲繩，而改造后的萬向式導(dǎo)繩裝置能有效減少鋼絲繩在運(yùn)行時受到的摩擦。安裝萬向式導(dǎo)繩裝置的抓斗可以有效減少鋼絲繩的磨損并增加抓斗的穩(wěn)定性，還能降低導(dǎo)繩裝置的維護(hù)次數(shù)。

0　引言

鋼絲繩導(dǎo)繩裝置是一種引導(dǎo)并固定鋼絲繩運(yùn)行方向的裝置，廣泛應(yīng)用于各種場所，例如門機(jī)出繩口、起重機(jī)吊具導(dǎo)向輪等。在引導(dǎo)鋼絲繩的運(yùn)行方向時，鋼絲繩導(dǎo)繩裝置勢必會與鋼絲繩直接接觸。抓斗在工作時不固定，抓斗的導(dǎo)繩裝置必然會發(fā)生相對位移，導(dǎo)致抓斗在取物時處于偏斜狀態(tài)，進(jìn)而使鋼絲繩在導(dǎo)繩裝置處折彎并受到橫向剪切力。因此，抓斗鋼絲繩的磨損尤為嚴(yán)重。為了減少抓斗鋼絲繩的磨損，通常會在抓斗上承梁結(jié)構(gòu)處安裝各種滑動或滾動的導(dǎo)繩裝置。

1　常用的導(dǎo)繩裝置及其優(yōu)缺點(diǎn)

目前常用的導(dǎo)繩裝置分為滑動式和滾動式等2大類，其中滾動式又分為異平面井字形四圓柱滾輪式和同平面四滾輪式。下面詳細(xì)介紹3種導(dǎo)繩裝置及其使用優(yōu)缺點(diǎn)：

1.1　滑動式導(dǎo)繩裝置

滑動式導(dǎo)繩裝置是Z早出現(xiàn)的一種導(dǎo)繩裝置，以下簡稱“導(dǎo)繩塊”。導(dǎo)繩塊固定在抓斗頂端，是1個中間有孔的小方塊，鋼絲繩從孔中穿過。導(dǎo)繩塊與鋼絲繩呈滑動摩擦且兩者的接觸處很光滑。它的制作材料一般為耐磨尼龍材料，成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單。滑動式導(dǎo)繩裝置結(jié)構(gòu)圖見圖1。

滑動式導(dǎo)繩裝置的缺點(diǎn)是鋼絲繩與導(dǎo)繩裝置之間是滑動摩擦。在潤滑不足或作業(yè)場所礦渣較多的情況下，滑動摩擦容易對鋼絲繩造成嚴(yán)重磨損，導(dǎo)致導(dǎo)繩裝置頻繁更換。

1.2　異平面井字形四圓柱滾輪式導(dǎo)繩裝置

異平面井字形四圓柱滾輪式導(dǎo)繩裝置屬于滾動式導(dǎo)繩裝置，以下簡稱“四圓柱式導(dǎo)繩裝置”。它主要由分布在2個平面上的4個圓柱滾筒等組成。每個平面上有2個圓柱滾筒，從上面看像“井”字。圓柱滾筒支撐在心軸上，其內(nèi)部采用滑動軸承或密封性好的滾動軸承。四圓柱式導(dǎo)繩裝置結(jié)構(gòu)圖見圖2。

在抓斗平行位移或抓斗偏斜時，鋼絲繩會與其中1個或2個圓柱滾筒相接觸。這種接觸屬于滾動摩擦，對鋼絲繩磨損較小。

四圓柱式導(dǎo)繩裝置的缺點(diǎn)是鋼絲繩會在光滑的圓柱滾筒上來回滑動。當(dāng)鋼絲繩偏斜至上下2個滾筒間的縫隙時，滾筒可能卡住。在鋼絲繩運(yùn)行時，上下2個滾筒夾角也會對其造成一定的擠壓，導(dǎo)致鋼絲繩扁平化。

1.3　同平面四滾輪式導(dǎo)繩裝置

同平面四滾輪式導(dǎo)繩裝置也屬于滾動式導(dǎo)繩裝置，以下簡稱“四滾輪式導(dǎo)繩裝置”。它主要由分布在同一個平面的4個圓柱滾輪等組成。4個圓柱滾輪支撐在心軸上并兩兩相對，其內(nèi)部采用滑動軸承或密封性好的滾動軸承。四滾輪式導(dǎo)繩裝置結(jié)構(gòu)圖見圖3。

四滾輪式導(dǎo)繩裝置的優(yōu)缺點(diǎn)與四圓柱式導(dǎo)繩裝置的類似，但其零部件更多，日常維修不便。

2　針對3種導(dǎo)繩裝置的改進(jìn)措施

為了解決以上3種導(dǎo)繩裝置的缺點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，將原抓斗上的固定導(dǎo)繩裝置改造為萬向防磨導(dǎo)繩裝置。

萬向防磨導(dǎo)繩裝置主要由底座、旋轉(zhuǎn)支架、推力滾子軸承、導(dǎo)繩輪等4部分組成。底座使用螺栓固定在抓斗上承梁結(jié)構(gòu)上。導(dǎo)繩裝置內(nèi)部是1個推力滾子軸承。該軸承可以使鋼絲繩在水平方向上自由移動而不跟導(dǎo)繩裝置產(chǎn)生滑動摩擦。旋轉(zhuǎn)支架則安裝在軸承內(nèi)孔上。2個導(dǎo)繩輪用芯軸固定在旋轉(zhuǎn)支架上，其內(nèi)部采用滾動軸承。鋼絲繩從底座和2個導(dǎo)繩輪輪轂中間穿過，導(dǎo)繩輪既保護(hù)了鋼絲繩又能有效引導(dǎo)鋼絲繩的運(yùn)行方向。萬向防磨導(dǎo)繩裝置結(jié)構(gòu)圖見圖4。

導(dǎo)繩輪材料選用專門的耐磨材料MC尼龍。它的耐磨性是鋼和銅的7倍，且具有高密度、高耐磨、高韌性的特點(diǎn)，特別適合與鋼絲繩進(jìn)行相對摩擦運(yùn)動。一是因為尼龍材料做成的導(dǎo)輪比鋼絲繩質(zhì)地軟，兩者接觸產(chǎn)生的摩擦而磨損的是尼龍材料而不是鋼絲繩。二是尼龍材料有彈性變形的能力，因鋼絲繩受到切向應(yīng)力產(chǎn)生的擠壓而變形的是尼龍材料而不是鋼絲繩，這樣不會使鋼絲繩受壓變?yōu)楸馄叫味鴵p壞，能Z大限度地延長鋼絲繩的使用壽命。

該設(shè)計可以讓鋼絲繩在工作中依靠其自身來引導(dǎo)轉(zhuǎn)動支架和導(dǎo)繩輪的轉(zhuǎn)動方向，避免鋼絲繩與固定的導(dǎo)繩裝置之間運(yùn)動引起的摩擦。鋼絲繩無論在何種方向都會受到導(dǎo)繩輪的保護(hù)，導(dǎo)繩輪的弧型內(nèi)槽保證鋼絲繩不會因在導(dǎo)繩輪中發(fā)生橫向位移而產(chǎn)生滑動摩擦。而且，該裝置只有2個導(dǎo)繩輪，在維修上也比4個滾輪或滾筒的更加方便。

3　結(jié)語

萬向防磨導(dǎo)繩裝置完全做到了鋼絲繩與導(dǎo)繩裝置在同步、同向的良好狀態(tài)下運(yùn)行，徹底消除了鋼絲繩與導(dǎo)繩輪之間的非正常磨損。經(jīng)過一段時間的現(xiàn)場驗證發(fā)現(xiàn)，萬向防磨導(dǎo)繩裝置特別經(jīng)久耐用，在整個抓斗使用壽命周期內(nèi)很少更換和維修。而且，該裝置全部采用高度密封軸承，不用經(jīng)常潤滑和保養(yǎng)就能保證防塵防腐蝕。該裝置適合在環(huán)境惡劣的工況下運(yùn)行，甚至可以下水作業(yè)。

文章刊發(fā)于《港口科技》2020年第7期

原文標(biāo)題：抓斗導(dǎo)繩裝置防磨改造

（來源：港口科技）