摘要：大型桥式抓斗卸船机托绳小车系统的使用，是实现抓斗起升、开闭和与小车运行的整合，以此解决小车自身的重量过大，或是钢丝绳过多的问题，延长零件的使用寿命。由此，托绳小车系统的研究，是基于现有大型桥式抓斗机械的操作，提出的系统方案。

关键词：大型桥式抓斗卸船机；托绳小车系统；钢丝绳

大型橋式抓斗卸船机实现“三合一”的操作后，可提高机械的运行效率，实现差动补偿，但其运行的核心是，用托绳小车系统。所以本文是基于托绳小车系统，阐述了该系统建设的原因，以及系统包含的特征，为进一研究提供理论支持。

1 托绳小车系统建设的原因

设计托绳小车系统，是为了解决抓斗运行过程中产生的补偿，而系统控制绳索的运行是连接机器前后设置的钢丝绳、小车、滑轮等。桥式抓斗卸船机抓斗动作时，不会被外力驱动，是用本身的动作与物料的重力完成整个动作，期间会产生自重，此时，需用系统控制小车操作，改变自重。整个系统的运行结构是，使用开闭与支持滑轮，设置主小车，安装卷筒和钢丝绳，具体运行时，因主小车的运行与抓斗合二为一，所以增加了零件承受的荷载，为应对这一情况，需把钢丝绳的直径放到最大，但这在大型桥式的机械中，也需考虑主小车运行距离的问题，如果距离过长，钢索的向下垂直随之增加。同时，其还需要考虑的问题是，闭合抓斗时，开闭与支持的钢丝绳会从松弛的状态变为紧张的状态，期间最大的速度可以达到每分钟180米，使钢丝绳发出剧烈的晃动，有时甚至会出现断丝的可能，增加了对其他零件的冲击。最后，钢丝绳属于挠性构件的一种，如果它向下的垂直度过大，可能会让位于不同位置的钢丝绳互相干涉，或是挂在其他零件上，给机械正常工作增加了阻碍[1]。

所以，构建托绳小车系统的原理是，在整个运行轨道上，放入4组钢丝绳，用这些钢丝绳连接多个小车，让其按照规律运动。

2 托绳小车系统

对该系统的分析，是根据各零件的总体布置，进行阐述。该布置中共有数个小车，每个位置分别有不同的小车数量，同时，在某些特定的位置设置了保护接头，用钢丝绳连接，具体链接方式是，在大型桥式的设备中，会在初始位置设置一个垂直轮滑，随后连接前托与后托的小车，在小车之后方式保护接头，接着是水平的滑轮、不同类型的钢丝绳，最后是张紧液压缸或重锤式张紧，由其控制整个装置运行的稳定性[2]。

由此，总结的特点如下：

从整体受力的角度分析，在不同的位置小车和滑轮有不同的受力，所以在不同位置每个钢丝绳的直径有特殊要求，但每种直径的钢丝绳需使用对应的零件，所以为减少零件的数量，简化对装置的维护，保证各个位置连接的互通，选择的直径均是18.5mm；整个布置中共使用了四辆小车，每个小车由两个绳子引导，引导中为让钢丝绳的拉力一样，让小车在正常的轨道上行驶，会用水平轮滑处理，用串联的方式连接钢丝绳，以此保证这些钢丝绳运动时始终保持直线，让整个结构的操作更加便捷；当机械的大梁上升，与平面呈80°时，主小车应在料斗的正上方，位于前测的两个小车位置随之上升，此时为保证钢丝绳运行的稳定，防止其突然断裂让小车下落，引发安全事故，会在后部的位置放置保护接头，这样做的目的是，如果一根钢丝绳断裂，保护结构在很短的时间内抓住另一根完好的绳索，避免小车下坠。对此，需注意的一点是，选择钢丝绳直径的同时，也要检验其强度，确保它的强度可支撑一辆单车，而保护接头设置在某些位置的原因是，负责牵引的钢丝绳运行到这个位置时，自身变化量最小，此处用保护接头处理，不会影响其正常的工作量，减少使用绳索的长度；钢丝绳索缠绕方式复杂，该布置按照系统设定的程序运行一段时间后，在某些位置可能会出现故障，需更换新的零件或维修，此时，需改变钢丝绳的预张力，同时，如果机械的主梁扬起，臂架的几何位置随之变化，各小车之间的位置也会改变，所以为调整这一情况，会在端部放置张紧液压缸，如此的原因是，用液压缸完成力的控制，减少绳索的抖动，用液压缸的补偿保证绳索的长度符合使用要求；为保证小车运行的稳定，其也会用相应的方式处理：对于结构的选择以轻便为主，而为避免因钢丝绳振动让小车脱离到轨道外，每个小车都会安装一个反滚轮装置，一旦有偏离轨道的趋势，反滚轮会按照设定的道路移动，同时，为控制小车的前后翻滚，保持整体运行的平稳，要求牵引钢丝绳的力大于小车的力矩，另也要以满足行程为前提，缩短大梁的长度，减少结构的自重，让小车在钢丝绳的引导下，以及缓冲器的作用下，控制车与车之间的碰撞；最后，布置主要的钢丝绳时，也要布置托锟，为避免其被外部的附加力影响，需预先调整主钢丝绳的位置，且托锟应与支架之间设置一定的间隙，但它需小于绳索的直径，这是为避免绳索卡入缝隙，让小车的运行受阻。

现在，该系统已经在青岛港使用，验证后得出其具备良好的性能，帮助卸船机解决了关键问题。

3 结语

对大型桥式抓斗卸船机托绳小车系统的分析，是根据托绳小车系统建设的原因，即解决大型桥梁抓斗机械的补偿问题，提出建设方案，在方案中阐述了具体的零件布置，以及各部分结构需注意的事项，由此，可为系统的进一步优化提供方案。

参考文献：

[1]梁发盛，吴伟源，叶展超.大型桥式抓斗卸船机主小车行走系统故障诊断与处理[A].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会.全国火电600MW级机组能效对标及竞赛第十七届年会论文集[C].中国电力企业联合会科技开发服务中心、全国发电机组技术协作会，2013：6.

[2]林星铭.港口散货卸船机选型分析[D].上海交通大学，2007.

作者简介：王建力（1984），男，河北唐山人，工程师，研究方向：机电工程。