[01306003]港口起重机钢丝绳传动件高性能技术研究

钢丝绳传动是各类起重机械不可缺少且关系到设备生产效率、安全性和可靠性的重要传动方式。

随着我国加入WTO及全球经济一体化的发展，港口起重机（尤其是集装箱起重机）日趋大型化、高速化。

与此相应，钢丝绳传动件传统设计方法和产品性能结构的某些不足日益显现。

从现代港口起重机的使用特点和实际需要出发，其钢丝绳传动件的高性能技术，主要包括提高滑轮的耐磨性，增加钢丝绳使用寿命和减轻卷筒质量等关键技术。

为此，该项目研究的主要目的，是通过改变滑轮绳槽硬度及其与钢丝绳的匹配关系，减薄钢质焊接卷筒的壁厚，显著提高钢丝绳传动系统的技术经济性能--即达到使卷筒质量最轻，滑轮与钢丝绳综合磨损率最低，最大限度延长滑轮和钢丝绳使用寿命的效果。

项目研究按以下两个子项目进行：

1．高硬度钢质滑轮的耐磨性及其对钢丝绳损伤规律的影响研究

该子课题主要运用现代实验手段对不同硬度滑轮的耐磨性及其对钢丝绳的损伤规律进行研究，并提出如下研究成果：

（1）提出能模拟港口起重机真实工况的钢丝绳--滑轮综合试验方案，设计并研制液压加载全自动控制的钢丝绳--滑轮综合试验装置；

（2）对高硬度钢质滑轮（HRC50～55）与中低硬度钢质滑轮（HRC35～40及以下）的磨损规律与耐磨性进行比较试验；

（3）研究高硬度钢质滑轮与中低硬度滑轮对钢丝绳损伤规律及使用寿命的影响；

（4）提出钢丝绳--滑轮最佳配匹的建议，即提出钢质滑轮绳槽的最佳硬度范围，使钢丝绳--滑轮综合磨损率最小。

2．焊接卷筒极限壁厚研究

该子课题主要针对传统卷筒壁厚计算方法的不足，提出考虑绳槽凸筋、卷筒端板及内环筋影响的极限壁厚设计理论及计算方法，并用原型（1∶1）实验的方法验证该设计理论与方法的正确性与安全性，并提出如下研究成果：

（1）提出能模拟港口起重机真实工况的卷筒极限载能力试验方案，设计并研制大型焊接卷筒强度及稳定性综合试验台；

（2）提出新的卷筒壁厚计算方法，在确保强度和稳定性的前提下，使焊接卷筒的基本壁厚（即绳槽底到卷筒的内壁之间的厚度）比传统计算方法减薄30%～40%从而显著节省卷筒的用料、减轻卷筒质量，减少制造难度和降低生产成本。

（3）利用自行研制的大型焊接卷筒试验装置对原型尺寸的卷筒进行强度和稳定性试验，验证该课题提出的卷筒壁厚计算方法的正确性与安全性。

该项目的研究将有助于生产厂家制造适合于起重机用途的高性能钢丝绳、滑轮和卷筒，同时有利于使用单位合理选择钢丝绳（包括国产钢丝绳产品在港口起重机中取代进口钢丝绳），也有利于起重机制造厂生产出性能优良、重量轻的卷筒部件。为起重机械通用基础件（钢丝绳、滑轮、卷筒）的设计、制造及安全使用提供了科学依据。