秦翔

（山東省港口集團煙臺港集團有限公司）

為了解決抓斗導繩裝置與鋼絲繩產生磨損的技術難題，增加抓斗的穩定性和降低維護次數，對3種常用導繩裝置的優缺點進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繩裝置的優點對其進行技術改造。結果證明，常用的滾輪式導繩裝置由于導輪方向固定一定會磨損鋼絲繩，而改造后的萬向式導繩裝置能有效減少鋼絲繩在運行時受到的摩擦。安裝萬向式導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定性，還能降低導繩裝置的維護次數。

0　引言

鋼絲繩導繩裝置是一種引導并固定鋼絲繩運行方向的裝置，廣泛應用于各種場所，例如門機出繩口、起重機吊具導向輪等。在引導鋼絲繩的運行方向時，鋼絲繩導繩裝置勢必會與鋼絲繩直接接觸。抓斗在工作時不固定，抓斗的導繩裝置必然會發生相對位移，導致抓斗在取物時處于偏斜狀態，進而使鋼絲繩在導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重。為了減少抓斗鋼絲繩的磨損，通常會在抓斗上承梁結構處安裝各種滑動或滾動的導繩裝置。

1　常用的導繩裝置及其優缺點

目前常用的導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。下面詳細介紹3種導繩裝置及其使用優缺點：

1.1　滑動式導繩裝置

滑動式導繩裝置是Z早出現的一種導繩裝置，以下簡稱“導繩塊”。導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、結構簡單。滑動式導繩裝置結構圖見圖1。

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

1.2　異平面井字形四圓柱滾輪式導繩裝置

異平面井字形四圓柱滾輪式導繩裝置屬于滾動式導繩裝置，以下簡稱“四圓柱式導繩裝置”。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，其內部采用滑動軸承或密封性好的滾動軸承。四圓柱式導繩裝置結構圖見圖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。

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

1.3　同平面四滾輪式導繩裝置

同平面四滾輪式導繩裝置也屬于滾動式導繩裝置，以下簡稱“四滾輪式導繩裝置”。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，其內部采用滑動軸承或密封性好的滾動軸承。四滾輪式導繩裝置結構圖見圖3。

四滾輪式導繩裝置的優缺點與四圓柱式導繩裝置的類似，但其零部件更多，日常維修不便。

2　針對3種導繩裝置的改進措施

為了解決以上3種導繩裝置的缺點，進行技術改進，將原抓斗上的固定導繩裝置改造為萬向防磨導繩裝置。

萬向防磨導繩裝置主要由底座、旋轉支架、推力滾子軸承、導繩輪等4部分組成。底座使用螺栓固定在抓斗上承梁結構上。導繩裝置內部是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繩裝置產生滑動摩擦。旋轉支架則安裝在軸承內孔上。2個導繩輪用芯軸固定在旋轉支架上，其內部采用滾動軸承。鋼絲繩從底座和2個導繩輪輪轂中間穿過，導繩輪既保護了鋼絲繩又能有效引導鋼絲繩的運行方向。萬向防磨導繩裝置結構圖見圖4。

導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，特別適合與鋼絲繩進行相對摩擦運動。一是因為尼龍材料做成的導輪比鋼絲繩質地軟，兩者接觸產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力產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為扁平形而損壞，能Z大限度地延長鋼絲繩的使用壽命。

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

3　結語

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

文章刊發于《港口科技》2020年第7期

原文標題：抓斗導繩裝置防磨改造

（來源：港口科技）