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1、新型大吨位反应器翻身吊具结构改进设计- 机械制造论文新型大吨位反应器翻身吊具结构改进设计于海涛刘彦培（巨力索具股份有限公司技术中心，河北保定072550 ）摘要：指出了大型反应器、压力容器翻身过程中原使用吊具存在的问题，通过增加特制自润滑滑轮， 使得翻身时绳圈与压力容器吊轴的相对位置不动，并以渐开线轨迹旋转， 避免了绳与轴的摩擦， 提高了索具的安全性， 延长了其使用寿命。关键词 ：反应器；翻身；无接头绳圈；磨损1 原有吊具存在的问题在大型反应器、压力容器翻身过程中使用的吊具，通常由上索具、上卸扣、梁体、下卸扣、下索具几部分构成，如图1 所示。其翻身过程如图2 所示。无接头绳圈直接挂接到卸扣上，
2、卸扣弧形接触面半径小于绳的最小弯曲半径，会造成绳圈死弯， 无法恢复，且翻身过程中绳与压力容器吊轴之间产生摩擦，易造成绳圈磨损和断丝等现象，使绳圈寿命大大缩短； 而在未达到报废期间， 为保证绳圈的安全性， 需要每次吊装前做拉力试验，以验证其安全性， 这就造成了很大的浪费。为解决这一系列问题， 需研制一种无摩擦、 索具大弯曲半径结构的新型吊具。2 新型吊具方案改进设计为达到绳圈与压力容器之间不磨损的目的，第一，需要绳圈在压力容器吊轴位置以渐开线方式旋转， 使绳与吊轴不产生摩擦； 第二，需要增大卸扣位置的弯曲半径，且可以与下部吊轴位置同步转动。以中核五建公司1200tEO反应器吊具为例，原方案为上部
3、为WJT208 型无接头绳圈，直径 208mm ，对折使用，卸扣选用，为 800t 卸扣，卸扣弓形本体圆钢截面直径为207mm ，弯曲半径仅 103.5mm ，而钢丝绳圈的最小弯曲半径为绳径的1.5 倍，即：R=1.5d=1.5 208=312mm800t 卸扣接触截面的弯曲半径要比其需求小得多，绳圈必定会产生死弯。下部绳圈和尾部绳圈直径276mm ，更不能满足弯曲半径的要求。为加大绳圈的弯曲半径，可以增大梁体端部吊轴的直径，此时需要将轴的直径增加到两倍绳圈弯曲半径：D=2R=312 2=624mm但是这样就会产生两个问题： （1 ）梁体由于吊轴直径增加， 自重会加重；（2 ）吊轴加粗后， 梁
4、体端部穿轴孔增大， 耳板外缘半径就会增加， 这样梁体的整体尺寸会变得非常大， 在造成梁体重量增加的同时， 大耳板与细管梁焊接稳定性也会相对降低。考虑起重机上与钢丝绳配合使用的滑车结构，滑轮与轴分体设计，耳板尺寸可大大缩小，因此采用滑轮结构更合理。现对梁体进行改进，如图3 所示，将上下卸扣全部去掉，在梁体支撑管中心线上增加槽径 600mm的滑轮，这样其弯曲半径达到300mm ，并采用高强度绳圈，其直径可以缩小到168mm ，最小弯曲半径缩小到：R=1.5d=1.5 168=252mm满足绳圈使用要求。梁体下部槽径800mm ，并使用高强度绳圈，直径缩小到210mm ，最小弯曲半径缩小到：R=1.
5、5d=1.5 210=315mm满足绳圈使用要求。滑轮安装到梁体端部两块耳板之间，耳板与梁体中间管梁通过隔板焊接在一起，耳板间隙过大会降低稳定性，因此需缩小其间隙，考虑滑轮为非高速转动，所以选用自润滑轴承更利于结构的合理性。自润滑轴承为铜基复合轴承，轴承与滑轮轴之间的摩擦系数 0.03，而绳与压力容器吊轴之间的摩擦系数为钢对钢无润滑摩擦，并且吊轴为非加工面， 钢丝绳与吊轴接触面位置为丝与轴接触，为线接触， 绳对轴表面造成线压溃， 因此它们之间的摩擦系数高于钢对钢干摩擦，即 0.15，所以在翻身时，绳圈与压力容器吊轴的相对位置不动，并以渐开线轨迹旋转， 梁体下部滑轮转动， 避免了绳与轴的摩擦，提
6、高了索具的安全性，延长了其使用寿命。尾部索具吊装时不需要转动，因此不会产生摩擦，考虑制作一件大直径钢丝绳套环。而这种大吨位绳圈自重很大，人操作非常困难，套环做成圆形，更方便绳圈安装。因此进行如下改进：取消卸扣，制作成带有槽径800mm滑轮的单点起吊结构件，如图4 所示，满足了绳圈使用要求。需要注意的是，绳圈上的禁吊点必须在压力容器水平和竖直状态下，都不会旋转到滑轮轮槽位置，也不得在翻身过程中使其越过滑轮。3 应用与结论改进方案在实际吊装中减少了绳与轴之间的磨损，达到了非常好的效果。且滑轮数量可根据吊装需求进行增减，保证了绳圈的适用性， 满足了多工况吊装要求。 参考文献 1 成大先 .机械设计手册 M .5 版 .北京：化学工业出版社， 2008. 2 IMCAM179 2005 钢缆吊索及绳圈使用指南 S. 3 GB/T26079 2010 梁式吊具 S. 4 GB/T5974.1 2006 钢丝绳用普通套环 S .收稿日期：作者简介：于海涛（ 1984 ），男，河北保定人，助理工程师，研究方向：梁式吊具。