[發明專利]鋼包用碳纖維內外吊帶及自動報警裝置

在審

• 申請號: 202010037220.7
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN110963397A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張灝;秦義校;焦倩倩;張洋洋
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B66C1/18
• 分類號: B66C1/18;B66C15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及鋼包用碳纖維內外吊帶及自動報警裝置，屬于冶金裝備制造與安全領域。本發明碳纖維內外吊帶分別由多層碳纖維帶疊加卷繞制成，碳纖維內外吊帶一端掛在龍門吊具橫梁銷軸的滑輪上，另一端掛在鋼包耳軸的滑輪上，起吊鋼包時，內帶承受載荷，外帶起保護作用，防止內帶疲勞斷裂時鋼包突然墜落，銷軸滑輪處內外帶之間裝有自動報警裝置的觸發開關，若內帶發生斷裂，鋼包小幅度下墜，報警觸發開關接通電路，報警器報警，并將內帶斷裂信號無線傳輸到數控中心，提醒工作人員更換內外帶。與傳統疊片式吊鉤相比，本發明碳纖維內外吊帶重量大大減輕，并具有耐腐蝕、耐高溫、強度高、耐磨性好等優點，不僅增強了鑄造起重機的安全性能，而且符合輕量化設計和節能環保要求。

技術領域

本發明涉及鋼包用碳纖維內外吊帶及自動報警裝置，屬于冶金裝備制造與安全領域。

背景技術

碳纖維是一種力學性能優異的新材料，由于其機械性能好、強度高、輕量，因此以碳纖維、陶瓷纖維以及硼纖維增強的復合材料在工程領域被廣泛使用。

碳纖維是含碳量90%以上的高強度高模量纖維，具有耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等優良特性，另外，碳纖維的密度小，因此強度高，現有的用途是制造先進的復合材料，如碳纖維帶，碳纖維板，碳纖維帶采用碳纖維樹脂復合材料，抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。

鑄造起重機是煉鋼工藝中的關鍵設備之一，龍門吊鉤組采用疊片式板鉤，材質為16Mn。近年來，隨著我國鋼材市場的需求不斷擴大，以及諸多鋼廠的新建與擴建，鑄造起重機的應用越來越廣泛，起重量越來越大，對取物裝置的要求也愈來愈高，往往要求減輕自重，增加安全性能，節能環保，符合輕量化設計。

目前，在電梯曳引技術中，碳纖維帶已經得到了應用，它不易生銹、延伸率低且耐磨損，另一個優勢在于使用壽命更長，無需經常更換，這不僅讓電梯運行變得更容易，還可確保維保無憂。

綜上所述，用碳纖維復合材料制成的碳纖維吊帶代替傳統疊片式吊鉤，具有一定的工程價值，并且碳纖維復合材料在工程領域具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提出一種可以替代傳統疊片式吊鉤的碳纖維內外吊帶，并防止鋼包在作業時突然墜落，同時可以在碳纖維吊帶發生故障時發出警報，以滿足起重機的輕量化與智能化設計和解決清渣困難的需要。

為實現上述目的，本發明的鋼包用碳纖維內外吊帶及自動報警裝置方案如下：包括碳纖維內外吊帶（2），套在鋼包耳軸（3）上的滑輪（5），套在橫梁吊具（1）上的滑輪（10），彈簧（16），自動報警裝置的觸發開關（15）。所述橫梁吊具（1）上端兩側安裝動滑輪組（8），動滑輪組（8）通過銷軸（7）固定在橫梁吊具（1）上；在橫梁吊具（1）下側，碳纖維內外吊帶（2）上端掛在橫梁吊具（1）銷軸（11）處的滑輪（10），下端掛在鋼包（6）耳軸（3）處的滑輪（5），在帶表面覆蓋耐摩擦涂層；滑輪（10）上安裝有防脫槽螺桿（12），防止碳纖維內外吊帶（2）脫出滑輪（10），滑輪（5）與鋼包耳軸（3）之間采用固體石墨潤滑；碳纖維吊帶最外層的防塵隔熱保護層將內帶（14）和外帶（13）包裹成一個整體，在橫梁吊具（1）銷軸（11）處，內帶（14）外帶（13）之間安裝有自動報警裝置的觸發開關（15），當內帶（14）發生疲勞斷裂時，鋼包（6）小幅度下墜，外帶（13）開始承受鋼包（6）及鋼液重量，自動報警裝置的觸發開關（15）接通電路，安裝在橫梁的報警器報警，并將內帶斷裂信號無線傳輸到數控中心，提示工作人員暫停作業，及時更換內外帶。

以240T鑄造起重機為例，碳纖維吊帶采用碳纖維T700復合材料，與傳統疊片式吊鉤進行比較，進行具體數據計算說明，并通過表格直觀反映二者的優異。

以240T鑄造起重機為例，進行計算說明。

（1）帶身水平截面：最大拉應力在內側由彎曲和不均勻熱變形而引起的兩部分應力疊加而成。