四卷筒抓斗卸船机抓斗开闭及悬垂钢丝绳跳动研究

四卷筒抓斗卸船机抓斗开闭及悬垂钢丝绳跳动研究的开题报告一、选题背景及意义随着我国经济的快速发展，不断增长的进出口贸易量也推动着港口货运的快速发展。

为了满足这种发展需求，港口装卸设备也得到了广泛的应用。

其中，四卷筒抓斗卸船机是一种常见的卸船设备，已经被广泛应用于港口、码头等地方。

四卷筒抓斗卸船机主要用于卸载散货船舶中的散装货物，如矿石、煤炭、水泥等。

由于四卷筒抓斗卸船机的卸船效率高、性能稳定、操作简单等优点，成为港口装卸设备中的主力军。

因此，针对四卷筒抓斗卸船机的开闭性能和悬垂钢丝绳跳动问题进行研究，对于提高卸船效率、保障船舶安全、降低设备损坏和维护成本具有重要的现实意义和应用价值。

二、研究内容及目标本研究拟对四卷筒抓斗卸船机的抓斗开闭性能和悬垂钢丝绳跳动问题进行系统研究，旨在通过对系统动力学原理的分析、理论计算和仿真模拟等多种手段，探究以下问题：1.四卷筒抓斗卸船机抓斗开闭性能的分析与优化研究。

本研究针对四卷筒抓斗卸船机在实际运行中容易出现的抓斗闭合不严、抓斗开启不顺畅等问题进行深入探究，分析抓斗开闭的原理和机理，提出优化方案和措施，最终实现抓斗的快速、平稳、准确开闭。

2.四卷筒抓斗卸船机悬垂钢丝绳跳动问题的分析与解决方案研究。

本研究将通过理论计算、仿真模拟等手段，详细分析四卷筒抓斗卸船机在运行过程中悬垂钢丝绳跳动的原因和机理，探索减小跳动的方法，提高运行效率。

同时，通过降低设备振动，还能有效保护设备、降低设备维修成本。

三、研究方法和工作计划本研究将采用多种研究方法，包括理论计算、数值仿真、试验测试等多种手段，对四卷筒抓斗卸船机的抓斗开闭性能和悬垂钢丝绳跳动问题进行分析和探究。

具体研究方案如下：1.资料查阅、文献自述。

研究者通过网络、图书馆等渠道，对四卷筒抓斗卸船机相关的理论原理、开闭性能、悬垂钢丝绳跳动问题等进行调研和文献自述。

2.系统分析和理论计算。

研究者通过系统分析和理论计算，分析四卷筒抓斗卸船机的的抓斗开闭性能和悬垂钢丝绳跳动问题，并制定相应的解决方案和优化措施。

桥式抓斗卸船机钢丝绳损坏分析及预防措施摘要：卸船机作为燃煤接卸的主要设备，其安全可靠性直接制约着火电厂的口粮供应。

目前，港口码头差动减速箱桥式抓斗卸船机中起升/开闭钢丝绳较多采用国产绳，钢丝绳结构形式主要以钢芯为主，其工作过程经滑轮组不断地往复运动，前后两端钢丝绳经改向滑轮、导绳轮，弯曲的次数频繁。

抓斗钢丝绳常出现异常磨损、断丝严重甚至变形等故障的频率居高不下，不但降低了卸船机的安全可靠性，影响卸煤量效率，而且增加了燃料系统的维护成本。

因此，分析钢丝绳损坏的因素，总结防范措施是十分必要的。

关键词：卸船机钢丝绳损坏防范一、抓斗工作原理：抓斗在抓料时以张开状态下降到物料上，起升绳静止不动，司机操作开闭操作手柄，开闭卷筒提升开闭绳，抓斗在自重作用下逐渐闭合，颚板挖入并抓取物料。

当抓斗完全闭合后，司机操作起升操作手柄，起升卷筒与开闭卷筒同时回转，将满载抓斗提升到一定高度。

司机同时操作小车移动手柄，将抓斗移动到卸料地点，操作开闭主令开关下放开闭绳，起升绳维持不动，抓斗在自重作用下逐渐打开。

可见，在整个工作过程中起升为力距控制起支持作用，开闭为速度控制为工作机构。

抓斗开斗靠抓斗自重打开，闭斗靠开闭钢丝绳收紧，进行闭合，其中开闭短绳的工作行程为11.98米，其中开闭行程决定抓斗开度和闭度，主要靠抓斗调整为置按钮设定后。

直接输入工作程序而进行整定。

闭斗在工作过程中，靠抓斗本身自重打开，开度由开闭绳的放松和长度决定，工作过程中要控制抓取，主要靠负载选择按钮“0、1、2、3、4”档位控制，该按钮主要控制起升钢丝绳的下降速度，通过控制起升钢丝绳的下降来控制抓斗的下沉速度，从而达到煤量的抓取大小的控制，另还有卸煤的情况选择开关“正常、硬物、舱底”其中正常的下沉速度0.7m/s、硬物为1.4m/s、舱底为0.4m/s，通过选择开关和船舱的实际性情况而进行相应的档位，从而达到合理工作的要求。

二、钢丝绳工作时的受力分析：卸船机属于桥式类型起重机，它的主要运行机构是四卷筒机构（即起升/开闭机构），其主要动作是抓斗的开闭、升降及小车的前后运行，钢丝绳缠绕的地方是卷筒、滑轮、抓斗以及联接的绳套（例如梨形头绳套），此时，并不立刻适应滑轮曲率，钢丝绳的僵性阻力必然使钢丝绳相对滑轮产生磨檫和挤压，长期的交变往复就使钢丝绳逐渐为疲劳所破坏，严重时甚至断裂。

卸船机起升、开闭钢丝绳常见问题和防范措施探讨摘要：小车式卸船机在操作过程中极易出抓斗钢丝绳磨损，这类型钢丝绳价格相对较高，属于操作中的消耗品。

在卸船机操作环节，钢丝绳可能由于磨损出现变形、钩断等现象，不仅影响到装卸效率，还可能造成安全隐患。

本文基于这一背景，简单阐述了钢丝绳在卸船机中的作用，研究了目前起升、开闭过程中钢丝绳的一些常见问题及问题产生原因，并在此基础上提出了几点防范措施，旨在优化钢丝绳使用模式，提升使用效率。

关键词：小车式卸船机；钢丝绳；问题；防控策略在现有的起重机械中，钢丝绳属于重要挠性构件，不仅弹性好、自重轻，还能够在不使用时卷成绕盘状态节省空间方便收纳。

此外，卸船机中使用的钢丝绳能够在高速状态下运行平稳、可承受较大负荷且在使用时很少出现突发性断裂情况，因此在卸船机开闭、起升中应用广泛。

但就目前钢丝绳的使用寿命而言，绝大多数都在未达到使用寿命时就由于过度磨损甚至断股而必须更换，无形中降低了使用有效性，提升了使用成本，还存在安全隐患的威胁。

在小车式卸船机中，开闭、起升过程中钢丝绳可能受到化学物质腐蚀、物理冲击的破坏以及人为操作不当等方面造成的损伤而出现散股或是断丝现象。

本文以此为主线，针对本公司使用的小车式卸船机以及钢丝绳使用状况展开研究，现报道如下：一、钢丝绳常见故障钢丝绳是保障卸船机有效、安全工作的基础，若在使用过程中出现断丝、断股甚至直接断裂现象，会造成小车式卸船机出现安全事故。

因此在日常使用以及养护过程中，必须注意观察钢丝绳状态，尤其是平时操作中易磨损部位。

本次研究统计了去年一年内我公司使用的两台卸船机钢丝绳更换的原因，具体统计结果如下表：表一：卸船机钢丝绳故障部位统计表上表中，故障①代表固定塔架部位以及机房出口部位的钢丝绳出现了程度严重的磨损，且磨损已经超出设计使用极限范围。

故障②代表跳槽造成钢丝绳断丝异常，或是过滑轮部位的钢丝绳出现严重磨损，程度超出设计使用范围。

故障③代表梨形头根部或是牛腿部位出现断丝异常现象，或是出现断裂或是断股；抓斗上方15-20 米距离的钢丝绳出现断丝异常现象。

四卷筒行星差动机构安全性及钢丝绳调换方法分析摘要：单小车四卷筒行星差动式卸船机由于抓斗的起升、开闭、小车行走机构组合在一起，结构非常紧凑，并且钢丝绳缠绕系统非常简洁明了而受到广泛运用。

四卷筒行星差动机构设计方案安全可靠，无需设置低速轴制动器。

钢丝绳调换操作简单方便、可靠。

关键词：抓斗卸船机，行星差动机构，钢丝绳缠绕，起升卷筒，行星减速器，制动器，安全性，低速轴，单小车，驱动机构引言自八十年代以来，我国沿江沿海大型燃煤火力发电厂的建设发展迅速，水运煤量大增，大型卸船机已成为与锅炉、汽轮机、发电机三大主机同样重要的电厂关键设备。

近年来，电厂投产的卸船机多数选定为牵引小车式抓斗卸船机，这样既可以将起升、开闭、小车运行驱动机构及相应的电气设备放在固定的机器房内，减少移动载荷，降低整机重量，又可以实现小车高速运行。

牵引小车抓斗卸船机主要分为主副小车式和单小车四卷筒行星差动式。

其中单小车四卷筒行星差动式卸船机由于抓斗的起升、开闭、小车行走机构组合在一起，结构非常紧凑，并且钢丝绳缠绕系统非常简洁明了钢丝绳调换操作简单方便、可靠而受到广泛运用。

一、四卷筒行星差动机构分析四卷筒行星差动机构采用简化了钢丝绳缠绕系统。

其驱动系统是起升、开闭2个电动机各驱动1个行星减速器，小车运行机构电动机通过连接轴可以同时驱动2台行星减速器，每个行星减速器有2个输出轴与2个卷筒相联，每个卷筒上缠绕1根钢丝绳。

共4根钢丝绳，抓斗起升、开闭、小车行走所有功能都通过两台行星差动减速器内圈、外圈的差动实现各种动作组合：保持两个起升卷筒不动，两个开闭卷筒同向转动实现抓斗的开闭；两个起升卷筒和两个开闭卷筒同向转动实现抓斗的起升；两个起升卷筒和两个开闭卷筒反向转动实现小车的运行。

二、四卷筒行星差动机构的安全性分析首先，四卷筒行星差动机构自诞生以来既实现了抓斗小车牵引运行的功能，又可通过快速接头更换抓斗，同时也减少了钢丝绳缠绕量。

四卷筒行星差动机构保证抓斗不会因为某一卷筒低速轴断裂或某一卷筒失速而坠落，机构不需要设置低速轴制动器。

卸船机四卷筒机构钢丝绳调整及更换方法何卫林【摘要】介绍卸船机四卷筒机构钢丝绳的调整及更换方法.采用所述方法,可以缩短调整和更换钢丝绳的时间,提高工作效率.【期刊名称】《港口装卸》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】2页(P35-36)【关键词】卸船机;四卷筒机构;钢丝绳;调整及更换【作者】何卫林【作者单位】华电重工股份有限公司上海研发中心【正文语种】中文卸船机四卷筒钢丝绳由2根开闭钢丝绳和2根起升钢丝绳组成，这4根钢丝绳既控制主小车的运行又控制抓斗的起升和开闭。

钢丝绳的使用寿命取决于钢丝绳的维护、保养，操作者的操作水平、方式以及钢丝绳的质量等因素。

尤其是抓斗内的开闭钢丝绳，长寿命的钢丝绳可以取料80万t～100万t，短寿命的仅仅能取料10多万t，因此调整和更换钢丝绳是一项经常性的工作。

1 钢丝绳的调整由于抓斗的开闭(起升)动作是由2根开闭(起升)钢丝绳同时动作来控制的，2根开闭(起升)钢丝绳之间松紧程度显得尤为重要，否则会造成钢丝绳受力不均、抓斗不平衡等。

因此新安装或更换钢丝绳后，必须分别调整2根开闭钢丝绳和2根起升钢丝绳，以保证两根开闭(起升)钢丝绳之间松紧程度一致。

1．1 起升钢丝绳调整抓斗放置在码头地面上，新钢丝绳安装完毕。

从万向节传动轴处(见图1)断开小车传动轴组，手动打开小车行走制动器，在起升模式下，就地操作将抓斗缓慢起升。

抓斗刚开始起升时，两起升绳都比较松，这时两起升卷筒转速基本一致;如果两起升绳松紧程度不一致，当抓斗起升到一定高度时，紧的钢丝绳所在卷筒转速会变慢直至停止转动。

继续起升抓斗，直到两卷筒转速相同了，这时的2根起升钢丝绳松紧程度就变得一致了，两钢丝绳受力也相同了，立即手动关闭小车行走制动器，然后停止起升抓斗。

图1 四卷筒机构布置图1．调整钢丝绳时在此处断开万向节传动轴 2．左旋开闭卷筒 3．开闭凸轮限位开关 4．开闭减速器 5．右旋开闭卷筒 6．左旋起升卷筒7．起升减速器 8．起升凸轮限位开关 9．小车行走制动器 10．右旋起升卷筒1．2 开闭钢丝绳调整起升钢丝绳调整好后，在起升模式下就地操作，将抓斗起升到离码头地面0．5 m 左右的高度，然后在开闭模式下缓慢闭合抓斗。

浅谈桥式抓斗卸船机钢丝绳的维护管理摘要：介绍了桥式抓斗卸船机上钢丝绳影响使用寿命的主要因素，针对实际使用过程中发现问题，结合当地气象条件提出钢丝绳日常维护管理建议，从而提高钢丝绳使用寿命。

关键词：桥式抓斗卸船机，钢丝绳，维护管理1 前言桥式抓斗卸船机是目前应用最广的卸船机产品，其广泛用于各类港口。

主要应用于港口、码头散料货船的卸料。

钢丝绳作为桥式卸船机的重要部件，有非常大的使用量，钢丝绳使用中主要随拉力，当运动的钢丝绳通过滑轮和卷筒时，钢丝绳将随附加的挤压和弯曲作用力，钢丝绳的磨损、变形、锈蚀等将影响钢丝绳的使用寿命。

1.1工程概况：海南国电西南部电厂一期为2×350MW国产超临界燃煤机组，同步建设5万吨级码头1个。

本期工程机组年耗煤量约1500000t/a。

码头采用2台1000t/h的桥式抓斗卸船机卸船，卸船机由杭州华新机电工程有限公司设计制造。

1.2设备基本情况该卸船机为四卷筒牵引小车式桥式抓斗卸船机，工作时抓斗自船舱抓取料后，抓斗小车向岸边运行，将料卸入前门架内侧落料斗，通过机内给料系统落到码头地面皮带上。

大车沿码头轨道行走实现移位取料。

ZQX1000t/h桥式抓斗卸船机主要由金属结构；起升、开闭、小车运行机构(三者合而为一，简称为四卷筒机构)；变幅机构；大车运行机构；输料系统；喷水防尘系统；移动式司机室；检修设施以及防爬器、锚定、系缆、安全钩、限位装置等安全设施；电气系统、集中润滑系统、梯子平台、电梯等部件组成。

主要机构设计采用四卷筒机构牵引方式，小车自重轻，绳系简单，钢绳对大梁的作用力小，更换方便。

导向滑轮采用高强度尼龙滑轮，可以有效地延长钢绳寿命。

2、运行中发现问题两台卸船机自2016年3月组装完成试运行以来，平均接卸30万左右就更换一次钢丝绳，先后发生卸船机起升钢丝绳磨损严重、开闭钢丝绳断股、断根等故障，给卸船机和人员带严重安全隐患。

3、产生的原因(1)磨损钢丝绳在卸船机上的使用，是和运输物体接触并呈现相对运动，所以在钢丝绳工作中会产生摩擦。

抓斗卸船机钢丝绳使用及管理分析摘要：对外贸易自改革开放以来发展十分迅速，促使抓斗卸船机在能源装载与运输中扮演着越来越重要的角色。

本文在对抓斗卸船机钢丝绳运行荷载进行分析的基础上，对其使用要点以及使用管理中存在的原因进行探究，然后提出一系列有针对性的钢丝绳使用管理建议，以及进一步提高搬运工作的安全性，从根本上避免钢丝绳断裂失效。

关键词：抓斗卸船机；钢丝绳；断裂失效；使用管理前言：抓斗卸船机是各散口码头作业中重要的港口设备，由大车行走机构、抓斗、主小车、牵引传动、臂架俯仰等多种机构组成，通过开闭钢丝绳、执行起升等动作完成一系列的作业任务。

因此，探究抓斗卸船机钢丝绳使用与管理方法，对提高能源、港口、冶金等行业的生产与服务效率，充分发挥出钢丝绳设计优势，具有十分重要的现实意义。

1钢丝绳运行荷载分析钢丝绳是抓斗卸船机结构中最主要的受力部分，也是抓斗卸船机作业中应用频率最高的机构。

对抓斗卸船机运行中钢丝绳承受的荷载进行分析之后，能够进一步明确钢丝绳的使用要点。

1.1弯应力荷载弯应力荷载是指，抓斗卸船机在借助滑轮、卷筒进行作业的过程中，钢丝绳会缠绕在执行动作的卷筒与滑轮上，经过多次摩擦之后产生的附加荷载便是弯应力荷载。

由于钢丝绳与滑轮、卷筒摩擦过程中，不可避免地会发生周期性弯曲，随着摩擦频率的逐渐增多，会对钢丝绳日后正常使用造成不同程度的影响。

1.2动荷载钢丝绳在抓斗卸船机操作过程中，在冲击、加速等原因的作用下产生的惯性荷载称为动荷载。

由于抓斗卸船机动作过程中产生的瞬间荷载会超过钢丝绳本身所能承受的荷载力，所以极易发生钢丝绳断裂失效，并且动荷载会增加钢丝绳磨损频率，从而出现断裂，不利于机械设备使用安全性的提升。

1.3阻力荷载抓斗卸船机装卸物品的过程中，变幅、抓卸动作受到的力会作用到钢丝绳上，使得钢丝绳与抓斗卸船机、钢丝绳与卷筒和滑轮间均会产生摩擦力，进而转换为抓斗卸船机钢丝绳应承受的阻力荷载力[1]。

1.4不均衡荷载不均衡荷载是抓斗卸船机在启闭与升降过程中借助钢丝绳完成一系列作业动作而产生的荷载，这部分荷载会由于两根钢丝绳的长度以及其他因素不一致，而转换为不均衡荷载，会对抓斗卸船机正常工作造成一定影响。