根据多年起重机制造维修改造经验,通过对造纸厂车间起重机各种布置形式和类型的分析比较,提出合理的选型和最优的布置方案。对造纸厂新建、老项目筹建或技术改造、造纸厂起重机设计或维修改造有较高的参考价值。
在造纸厂车间,起重机是造纸过程中不可缺少的一个环节,主要用于纸机设备的起吊和安装,工作相当繁忙。由于造纸工艺特殊,造纸车间环境恶劣(高温、高湿、空气中充满纸尘)以及起重机的使用级别和使用频率等,因此起重机在造纸过程中起吊起重作业是十分重要的。 造纸厂起重机 与一般桥式起重机相比,其特点明显,因此,合理选择和布置起重机,不仅可以减少起重机的初期投资和厂房建设费用,而且可以降低起重机的运行费用和维护费用,减少纸机停机损失,提高企业效益,增强企业的竞争优势。
此前,多数造纸厂造纸车间设计布置3台起重机,起重机采用电动双梁桥式结构,起升机构采用卷扬形式。其中,纸机湿部有1台3小车双梁桥式起重机(以下简称双梁桥式起重机),主要用于纸机的检修(简称“检修起重机”);纸机干部有2台同样的双小车双梁桥式起重机,主要用于纸卷的吊运(简称“纸卷起重机”),1台用于日常工作,另1台为备用,以避免起重机故障造成纸机停机,见图1。3台起重机并未充分利用,其中1台基本处于闲置状态,长期使用更容易出现故障,不仅大大增加投资成本,而且也大大增加设备管理、维修、备件等费用。
因为大多数造纸厂起重机工作级别要求较高,整机A6,机构M6,而以前的普通电动葫芦工作级别较低(大多数
通过详细的技术分析、合理设计、选用优质零部件,可以用2台(甚至少至1台)电动葫芦双梁桥式代替以前的3台电动通用桥式。这样,起重机台数可减少1/3,而且由于起重机轮压减少,高度降低,相应减少轨道梁截面、柱截面、轨道规格,降低厂房建筑高度,节约总投资约35%。由于起重机功率的减少,节能、节电。这样的设计和布置,在多条造纸线使用,7年积累经验,经济效益明显。下面分析比较各种起重机布置形式和型式的优缺点。
每个造纸车间设置2套相同的桥式起重机,1套为造纸机干端纸卷起重机,1套为造纸机湿端服务起重机(根据纸机实际情况等而定,甚至可以只设置1台起重机)。起重机桥式起重机上有3辆小车。外侧2辆小车供吊运纸卷、空纸卷等用;中间小车供纸机更换各种卷筒、滚筒等维修服务用,也可在外侧任何一辆小车发生故障时,作为吊运纸卷的备用小车使用。为此,3辆小车的起升速度与小车的运行速度相同。
通常,外侧 2 辆小车的起升机构至少具有 M6(FEM 3m)的工作级别,而与外侧小车相比,中心小车主要用于维护服务。它可以具有较低的工作级别,例如 M4(FEM 1 Am),但具有较高的起重能力,通常是外侧小车的两倍。例如:20 t/M6 + 40 t/M4 + 20 t/M6。这样,中心小车能够单独提升气缸,具有以下参数。
类别 | 手推车 | 手推车二号 | 手推车三号 |
---|---|---|---|
起升机构工作级别 | M6 | M4 | M6 |
起重能力/吨 | 10~60 | 20~120 | 10~60 |
起升速度/(m/min) | 4~8 | 3.2~8 | 4~8 |
小车运行工作级别 | M5~M6 | M4~M5 | M5~M6 |
起重机作业工作级别 | M5~M6 |
这种起重机结构的最大优点是多功能性和可靠性。纸卷起重机也可用于服务或作为服务起重机的备用。高可靠性是由于任何一个小车发生故障都不会影响生产过程。
若一个车间布置2台这样的起重机,其可靠性很高,停机损失几乎为0。若只布置1台起重机,其优点是投资最小,而且能满足日常生产使用要求,缺点是大型小车运行机构发生故障会影响生产,应加强起重机的日常维护保养工作。
是方案1的变型,起重机桥架只有2辆小车,其中1辆小车只有1个起升机构,另一辆小车有2个起升机构,主钩形式。起重量大的起升机构布置在中间,如20t+40/20t。同样,20t工作等级为M6,40t工作等级为M4。其他与方案1相似。
此结构方案的优点是小车结构紧凑,简化电控控制,节省钢结构及电控材料,降低起重机制造成本。其主要缺点是由于两台小车运行机构受力不同,导致运行速度不同步,需采取一定措施。
每个造纸车间设置2台不同的桥,纸机湿部布置一台3小车服务起重机,纸机干部布置一台双小车纸卷起重机。纸卷起重机工作比较繁忙,纸卷+起重梁的重量接近起重机的额定起重量,其工作级别至少为M6,如:20t/M6+20t/M6。服务起重机可与方案1的设计相同,如:20t/M6+40t/M4+20t/M6,2台小车的外侧作为纸卷起重机的备用,40t吊钩的起升速度可设计为与20t吊钩相同速度或与20t吊钩相同速度。40t吊钩的起升速度可设计为与20t吊钩相同或不同。如果速度不一样,不能用40t吊钩代替20t吊钩来吊运纸卷。
由于湿端服务起重机通常使用较少,为了进一步节省起重机制造成本,根据实际工况,服务起重机的整机及外小车的工作级别可以设计得比干部起重机低一个级别,如M5(FEM 2m)。
此布置双小车纸卷起重机较方案一经济实惠,外围小车故障对生产影响不大。与方案一相同,缺点是起重机湿端部分通常使用率较低,若纸机长期停在起重机湿端上方,高温、潮湿及纸屑等对起重机钢结构及电气控制系统的腐蚀较大,应尽量将起重机停放在远离潮湿的地方。
每个造纸车间设置2台不同的桥机,纸机湿部安排一台服务起重机,纸机干部安排一台单小车起重机。
纸卷起重机为2个吊钩由同一台小车的两个吊点组成,其参数如下。此结构适用于起重量较小、纸机宽度较窄的情况。该型起重机的最大优点是2个吊钩采用机械同步,但2个吊钩之间的距离随起升高度变化不大。其优点是减少小车数量,大幅度节约成本。其缺点是当小车运行机构发生故障时,会影响生产,应加强起重机的日常维护。
类别 | 2.5吨+2.5吨 | 5吨+5吨 | 10吨+10吨 |
---|---|---|---|
起升机构工作级别 | M6 | M6 | M6 |
起重能力/吨 | 5 | 10 | 20 |
起升速度/(m/min) | 1/6.3 | 1/6.3 | 0.66/4 |
小车运行工作级别 | M5~M6 | M5~M6 | M5~M6 |
起重机作业工作级别 | M5~M6 | M5~M6 | M5~M6 |
纸机上方设3小车桥,供纸机检修或备用吊运纸卷用,纸机干端地面布置1~2台半腿电动葫芦门机(根据纸机生产线台数确定),门机2个挂钩可设计固定在桥架上。这种布置方式的优点是门机专用于纸卷吊运,横向对位准确,效率高,多用于同一车间布置有2条或2条以上纸机线的场合。缺点是设备、基建等总投资较大,经济性差,目前应用较少。方案1、2、3中,若采用卷扬式起升机构的小车,由于左、右极限吊点距小车轨道中心线较远,一般需配置1~2台3.2~10t电动葫芦,悬挂在主梁底板或主梁外廓轨道侧面。若采用葫芦式小车,由于受小吊点的限制,有时可以免用小葫芦,这样可以降低起重机的成本。
目前欧洲部分电动葫芦设计工作级别可达M6。电动葫芦小车重量轻、结构紧凑、起升高度高、两侧极限位置小,已广泛应用于各种场合和各行业。大量实践证明,与卷扬式小车相比,该葫芦小车不仅具有价格优势,而且在性能、寿命、可靠性等各方面的技术指标上,完全可以替代国产QD型卷扬式小车。
从多年的设计制造经验来看,从经济性、实用性和使用频率的角度考虑,方案的优先顺序为3、2、1、5、4。整机采用电动葫芦双梁起重机形式,优先采用欧式电动葫芦作为起升机构,大小车运行机构采用三合一驱动装置结构。合理的选择和优化造纸厂起重机的布局,不仅可以大大减少投资费用,降低起重机的维护费用和运行费用,而且可以提高效率,减少停机损失,为造纸企业带来丰厚的经济效益。
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