立式夹钳吊具对钢管的损伤原因分析

    立式夹钳吊具吊运钢卷过程中，时常出现钢卷内、外层被夹伤的情况，在内圈形成纵向线压印、外圈形成周向压印，被夹伤的钢卷经过后续工艺进行平整后，在钢卷表面产生压印色差成为降等品，有时因这种损伤导致很大的降等量，严重降低了冷轧产品成材率。

    通过现场调研分析发现引起钢卷内外圈表面损伤的原因主要有以下两点：

    在夹紧钢卷过程中，出现吊具钳口衬板与钢卷表面接触受力面积过小或接触不均匀过程，导致钢卷表面出现局部应力集中。

    由于单臂立卷吊具的结构及工作原理所决定，在夹钳起吊过程中钢卷受提升力前，内外钳腿闭合时外钳腿扭转，内钳口衬板会与钢卷间产生相对滑动，导致钢卷表面滑伤，其夹紧过程受力分析如图。

    从图受力分析可知，当行车司机在把外夹钳内钳腿落入钢卷内圈时，若钳腿横截面中心线通过钢卷内圈圆心时（现场所说的完全对中），此时钢卷的受力简图如（a）。那么在夹钳夹拢的过程中夹钳内外钳腿只作平移运动，夹钳本体不扭摆，只到夹紧钢卷起升。这个过程夹钳对钢卷的压、擦伤程度很小。但一般情况下，行车司机在落夹钳的过程中避免不了晃动，也不可能完全对中，钢卷的受力情况如(b）所示。这是夹钳夹拢过程夹钳内、外钳口在接触钢卷表面之前作平移夹拢动作。当内、外钳口衬板开始由点接触到钢卷到夹紧钢卷起升钱，夹钳会发生扭转直至夹钳横截面中心线通过钢卷内圈圆心时（图b钳口衬板与钢卷表面完全贴合状态）才能夹起钢卷。这个过程钢卷内圈在A点内钳口衬板会与钢卷间产生相对滑动，导致钢卷内圈表面滑伤，沿A点在纵向产生严重线压印。

    从图b可以知道，夹钳落放到钢卷上的位置越偏，夹钳在夹拢的过程中扭转角度越大，对钢卷的损伤越大。行车司机在15-17m高的司机室内操作夹钳完全对中下落是很难做到的。而影响夹钳偏置大小的因素从设备本身可以看出，主要为夹钳内钳腿横截面沿中心线的长度，长度越接近钢卷内圈越不容易放偏，但内钳腿宽了又会在下落过程中擦伤钢卷内圈，所以这是一个需要优化的结构参数。