毛澤壽

(攀鋼釩煉鐵廠,四川攀枝花 617000)

淺析提高干熄焦提升機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性

毛澤壽

(攀鋼釩煉鐵廠,四川攀枝花 617000)

在干熄焦生產(chǎn)中,針對(duì)干熄焦提升機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象,探討采取必要的維護(hù)、設(shè)備改進(jìn)辦法和措施,從而達(dá)到提高干熄焦提升機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

提升機(jī);鋼繩;干熄焦

1 引言

干熄焦提升機(jī)是干熄焦系統(tǒng)的核心,是將紅焦運(yùn)送到干熄槽的專(zhuān)用設(shè)備。由于干熄焦提升機(jī)運(yùn)行環(huán)境具有高溫、重載特點(diǎn),運(yùn)行中機(jī)械、電氣故障頻發(fā),嚴(yán)重制約了干熄焦系統(tǒng)長(zhǎng)期高效的運(yùn)行,因此有必要對(duì)提高干熄焦提升機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性進(jìn)行分析和探討。

2 原因分析

2.1 設(shè)備現(xiàn)狀

由于干熄焦提升機(jī)的環(huán)境具有高溫、重載特點(diǎn),故障頻發(fā),主要表現(xiàn)為鋼絲繩磨損較快、提升制動(dòng)器失靈、導(dǎo)向桿彎曲變形、提升機(jī)過(guò)卷檢測(cè)失效、走行超限、拖鏈系統(tǒng)電纜磨損、通訊電纜周期磨損、提升機(jī)控制極限老化等故障,嚴(yán)重制約了干熄焦系統(tǒng)長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。

2.2 現(xiàn)狀分析

2.2.1 鋼絲繩磨損、斷絲

提升機(jī)采用四根φ34 mm的鋼絲繩,每個(gè)卷筒上繞兩根鋼絲繩,鋼絲繩一端由2個(gè)緊固件將其固定在卷筒端部,鋼絲繩另一端穿過(guò)吊鉤滑輪,被固定在提升框架的懸臂型均衡器平衡桿上。因此在作業(yè)中如果其中一根鋼絲繩斷了,剩下的另一根鋼絲繩也能支撐負(fù)荷。當(dāng)鋼絲繩一股中斷絲量小于10%時(shí)或當(dāng)鋼絲繩直徑磨損小于7%時(shí),都無(wú)需更換鋼絲繩。但在長(zhǎng)期使用中焦粉磨損,紅焦烘烤,潤(rùn)滑不良,造成鋼絲繩磨損、斷絲超標(biāo)檢修更換時(shí)常發(fā)生。

2.2.2 提升制動(dòng)器故障頻繁,威脅提升機(jī)安全運(yùn)行

提升制動(dòng)器是干熄焦提升機(jī)重要的安全部件,具有防止焦罐下落、實(shí)現(xiàn)安全制動(dòng)的功能。制動(dòng)器的完好性對(duì)提升機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用,但在正常生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種故障,以致影響甚至威脅提升機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,以下對(duì)常見(jiàn)故障和原因進(jìn)行分析。

2.2.2.1 制動(dòng)后焦罐短距離下降

(1)制動(dòng)彈簧工作長(zhǎng)度發(fā)生變化,使制動(dòng)力矩變小。

(2)制動(dòng)襯墊在制動(dòng)過(guò)程中因溫度過(guò)高(制動(dòng)過(guò)程中溫度一般不宜超過(guò)350℃)導(dǎo)致襯墊碳化,從而使得摩擦系數(shù)減小導(dǎo)致制動(dòng)力矩下降。

(3)制動(dòng)襯墊超過(guò)規(guī)定的磨損厚度,使其摩擦性能下降。

(4)制動(dòng)襯墊大面積脫落,導(dǎo)致摩擦系數(shù)變小。

(5)回轉(zhuǎn)鉸鏈有卡澀部位,動(dòng)作不靈活。(6)推動(dòng)器補(bǔ)償行程偏小。

2.2.2.2 制動(dòng)器正常動(dòng)作情況下制動(dòng)失靈

(1)推動(dòng)器補(bǔ)償行程為零,導(dǎo)致制動(dòng)器失效。

(2)制動(dòng)盤(pán)或制動(dòng)襯墊上附有油污或潤(rùn)滑劑,制動(dòng)襯墊與制動(dòng)盤(pán)間的摩擦系數(shù)變小,導(dǎo)致制動(dòng)器失靈。

2.2.2.3 制動(dòng)器兩側(cè)退距不均等

(1)制動(dòng)器安裝時(shí)出現(xiàn)傾斜,使制動(dòng)器重心偏向一側(cè)。

(2)更換襯墊時(shí)調(diào)整不當(dāng)。

2.2.3 焦罐蓋偏移、導(dǎo)向桿彎曲

為防止在紅焦罐的提升過(guò)程中燒壞周邊設(shè)備,以及裝焦過(guò)程產(chǎn)生大量煙塵,在干熄焦提升機(jī)的吊具下方設(shè)計(jì)一個(gè)焦罐蓋。焦罐蓋通過(guò)四根外徑89 mm的導(dǎo)向桿與提升機(jī)的吊具連接。原設(shè)計(jì)采用銷(xiāo)套結(jié)構(gòu)對(duì)焦罐蓋進(jìn)行定位,在電機(jī)車(chē)接空焦罐過(guò)程中,安裝在焦罐蓋定位支架上的四個(gè)套筒直接套住平臺(tái)上的四根錐形定位銷(xiāo),實(shí)現(xiàn)焦罐蓋的定位,同時(shí),焦罐蓋的緩沖支架落座在位于平臺(tái)上的四個(gè)緩沖座上,焦罐蓋停止下落。提升機(jī)的吊具繼續(xù)下滑,吊具在四個(gè)導(dǎo)向桿的作用下,沿提升井架的中心線下降落座在焦罐蓋上,至此提升機(jī)完成下放焦罐的動(dòng)作。但是在實(shí)際運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn),焦罐蓋定位裝置存在定位范圍太小的缺陷,造成吊具在下滑過(guò)程中折彎導(dǎo)向桿的嚴(yán)重設(shè)備故障,影響焦?fàn)t的生產(chǎn)。原設(shè)計(jì)的定位裝置為銷(xiāo)套結(jié)構(gòu),在提升井架二層平臺(tái)的四角安裝四個(gè)直徑50 mm的錐形定位銷(xiāo),在焦罐蓋的定位支架上四個(gè)對(duì)應(yīng)位置安裝四個(gè)內(nèi)徑50 mm的套筒,見(jiàn)圖1,因此,這套定位裝置最大只能夠在±25 mm的范圍內(nèi)將焦罐蓋準(zhǔn)確定位。但在生產(chǎn)檢修前后,焦罐蓋受熱脹冷縮以及其它因素的影響,在落座前位置偏差將大于25 mm,導(dǎo)致錐形銷(xiāo)不能準(zhǔn)確插入定位套筒內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位。

因此焦罐蓋定位不準(zhǔn),導(dǎo)致焦罐蓋、吊具以及提升井架三者的中心線不重合,造成了導(dǎo)向桿彎曲檢修。

2.2.4 提升機(jī)本體缺陷

(1)提升機(jī)拖鏈磨損嚴(yán)重 容易導(dǎo)致電纜打折、扭曲,拉斷,影響拖鏈壽命。

(2)提升機(jī)通訊電纜干擾大,易磨損,易斷裂。

圖1 改進(jìn)前焦罐蓋定位裝置

(3)提升機(jī)檢測(cè)開(kāi)關(guān)在高溫環(huán)境下,容易老化、龜裂,致使信號(hào)不穩(wěn)定,影響提升機(jī)自動(dòng)運(yùn)行。

(4)提升機(jī)控制開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期通電,控制頻繁動(dòng)作,控制開(kāi)關(guān)容易損壞。

(5)提升機(jī)位置較高,暴露在高空,雨季容易遭受雷擊,損壞提升機(jī)逆變器和整流單元熔斷器。

2.2.5 相關(guān)設(shè)備缺陷

(1)電機(jī)車(chē)對(duì)位晃動(dòng)大

電機(jī)車(chē)控制開(kāi)關(guān)有:塔前對(duì)位開(kāi)關(guān)、塔前對(duì)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)(鎖車(chē)信號(hào))、提升機(jī)動(dòng)作指令、APS動(dòng)作指令,這類(lèi)開(kāi)關(guān)檢測(cè)距離有限,一旦電機(jī)車(chē)對(duì)位不準(zhǔn),就會(huì)導(dǎo)致提升機(jī)報(bào)警停機(jī)。

(2)APS系統(tǒng)磨損和腐蝕嚴(yán)重。夾緊油缸軸頭傳銷(xiāo)活動(dòng)頻繁,導(dǎo)致傳銷(xiāo)直徑變細(xì),油缸在夾緊時(shí)左右晃動(dòng),容易損壞檢測(cè)罐車(chē)的接近開(kāi)關(guān);當(dāng)送滿罐時(shí),引起夾緊超時(shí),無(wú)法夾緊焦罐運(yùn)載車(chē),提升機(jī)不會(huì)動(dòng)作;當(dāng)接空罐時(shí),松開(kāi)接近開(kāi)關(guān)損壞,導(dǎo)致焦罐運(yùn)載車(chē)無(wú)法繼續(xù)作業(yè)。

(3)裝入裝置爐蓋內(nèi)置極限易磨損。電動(dòng)缸爐蓋打開(kāi)信號(hào)失效,提升機(jī)無(wú)法下降裝紅焦;一旦是假信號(hào),提升機(jī)誤裝焦,將導(dǎo)致紅焦燒壞裝入裝置,造成重大設(shè)備事故。

2.2.6 定修困難

干熄焦由于滿負(fù)荷生產(chǎn),導(dǎo)致定修時(shí)間組織困難,線路長(zhǎng)期運(yùn)行,容易氧化,接觸電阻大,線路容易發(fā)熱,使提升機(jī)故障停機(jī);干熄焦環(huán)境焦粉較重,電氣器件易積灰,缺乏定期的清掃,器件易損。提升機(jī)通訊鏈路使用同軸電纜,在拖鏈內(nèi)部來(lái)回卷動(dòng),易磨損斷裂。

2.2.7 誤操作

在手動(dòng)操作時(shí),崗位人員精力不集中、聯(lián)系不到位、確認(rèn)不到位。導(dǎo)致提升機(jī)與提升塔、冷卻塔對(duì)位偏差,使提升機(jī)機(jī)構(gòu)損壞,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致紅焦落地。

3 采取措施

針對(duì)上述問(wèn)題,結(jié)合干熄焦生產(chǎn)的特殊性,逐步采用各項(xiàng)對(duì)策,進(jìn)行驗(yàn)證性、實(shí)施性改進(jìn)。

3.1 制定延緩鋼絲繩劣化壽命的措施

(1)優(yōu)化提升機(jī)鋼絲繩涂油泵參數(shù),將原設(shè)計(jì)20分鐘潤(rùn)滑一次修改為15分鐘潤(rùn)滑一次,并合理改變噴嘴的噴射角度,使鋼絲繩均勻潤(rùn)滑,從而減少鋼絲繩磨損、延緩了鋼絲繩斷絲。

(2)制定2個(gè)月一次的鋼絲繩劣化檢測(cè)周期,確保鋼絲繩安全可靠。

3.2 提高提升制動(dòng)器可靠運(yùn)措施

制動(dòng)器的一些常見(jiàn)故障可以在制動(dòng)力矩、推動(dòng)器補(bǔ)償行程、兩側(cè)瓦塊退距均等、兩側(cè)襯墊與制動(dòng)盤(pán)平行度等幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)整加以消除,或更換制動(dòng)襯墊,從而保證干熄焦提升機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2.1 制動(dòng)力矩的調(diào)整

調(diào)整螺母,彈簧工作長(zhǎng)度變短,制動(dòng)力矩增大,應(yīng)調(diào)節(jié)在75%～80%范圍內(nèi)。

3.2.2 推動(dòng)器補(bǔ)償行程調(diào)整

推動(dòng)器的工作行程必須在綠色范圍內(nèi),接近紅色范圍及時(shí)調(diào)整,若補(bǔ)償行程為零,則制動(dòng)器失效,可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。調(diào)整時(shí)利用手動(dòng)釋放裝置或通電打開(kāi)制動(dòng)器,拆卸緊定螺栓和補(bǔ)償套,利用扳手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)退距調(diào)整螺母3～5圈,然后閉合制動(dòng)器,觀察并測(cè)量此時(shí)推動(dòng)器的補(bǔ)償行程。如無(wú)法滿足,應(yīng)繼續(xù)重復(fù)調(diào)整直至合適為止,最后將緊定螺栓和補(bǔ)償套恢復(fù),拔銷(xiāo)要伸入補(bǔ)償套的孔內(nèi),如果位置不對(duì)可手動(dòng)撥至合適位置。

3.2.3 兩側(cè)瓦塊退距均等的調(diào)整

調(diào)整時(shí)利用手動(dòng)釋放裝置或通電打開(kāi)制動(dòng)器,觀察制動(dòng)襯墊與制動(dòng)盤(pán)的間隙,如發(fā)現(xiàn)兩側(cè)不均,則擰松間隙小的一側(cè)的鎖緊螺母,順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓,邊擰邊觀察,直至兩側(cè)間隙均等后停止旋轉(zhuǎn),并擰緊鎖緊螺母。

3.2.4 兩側(cè)襯墊與制動(dòng)盤(pán)平行度調(diào)整

調(diào)整時(shí)利用手動(dòng)釋放裝置或通電打開(kāi)制動(dòng)器,觀察兩制動(dòng)塊,如果呈現(xiàn)倒八字型,則輕輕敲擊制動(dòng)瓦塊上部,使制動(dòng)襯墊上部靠近制動(dòng)盤(pán),再利用手動(dòng)釋放裝置閉合打開(kāi)2～3次,制動(dòng)襯墊即與制動(dòng)盤(pán)自動(dòng)平行。

3.2.5 制動(dòng)襯墊的更換

先用手動(dòng)釋放裝置或通電打開(kāi)制動(dòng)器,將制動(dòng)力矩調(diào)至最小值,卸下緊定螺栓和補(bǔ)償套,然后利用扳手逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)退距調(diào)整螺母,將制動(dòng)器打開(kāi)至最大開(kāi)度位置,然后卸下需更換的襯墊,將新的表面清潔完好的襯墊裝上并緊固,最后從制動(dòng)力矩、推動(dòng)器補(bǔ)償行程和退距均等幾個(gè)方面對(duì)制動(dòng)器加以調(diào)整,最后進(jìn)行試車(chē),試車(chē)合格方可投入生產(chǎn)運(yùn)行。

3.3 改進(jìn)焦罐蓋的定位方式

改進(jìn)焦罐蓋定位裝置,提高其最大作用距離是解決問(wèn)題的根本辦法。而利用“八”字導(dǎo)軌可解決這樣的問(wèn)題。操作步驟如下:

(1)找出焦罐蓋、吊具以及提升井架三者的中心線,利用手拉葫蘆以及千斤頂?shù)裙ぞ?迫使焦罐蓋和吊具的中心與提升井架的中心線重合。

(2)在中心線重合后,定出此時(shí)焦罐蓋四個(gè)緩沖支架末端的位置,四個(gè)點(diǎn)恰好位于四個(gè)緩沖座的正上方。

(3)利用槽鋼制作八根弧形導(dǎo)軌,彎曲方向?yàn)橄虿垆摬蹆?nèi)彎曲,分別安裝在四個(gè)緩沖座旁,每個(gè)緩沖座旁的兩根弧形導(dǎo)軌呈90°夾角背向安裝,并且使兩根導(dǎo)軌的接觸點(diǎn)為已經(jīng)確定。這樣就形成了四對(duì)倒“八”字型導(dǎo)軌,形成一個(gè)巨大的喇叭口,見(jiàn)圖2。在焦罐蓋下降過(guò)程中,無(wú)論其向哪個(gè)方向偏移,該方向上的緩沖支架都將受到相應(yīng)方向上弧形導(dǎo)軌的作用,迫使焦罐蓋向中心方向移動(dòng),最終準(zhǔn)確定位。根據(jù)要求調(diào)整弧形的大小以調(diào)整導(dǎo)軌的作用距離,目前這套定位裝置的最大作用距離為±200 mm,焦罐蓋定位精度為±10 mm。

圖2 改進(jìn)后焦罐蓋定位裝置

3.4 提升機(jī)本體缺陷改進(jìn)

(1)電纜由一層保護(hù)層電纜改為雙層保護(hù)層電纜,保證其耐磨性。

(2)拖鏈系統(tǒng)的兩端增加了中間連接箱(X5、X6),主要是便于在臨時(shí)故障下或者年修時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,便于檢修更換。

(3)將關(guān)鍵點(diǎn)位改為雙極限檢測(cè),確保檢測(cè)可靠性。

(4)通信線路獨(dú)立安裝一側(cè),避免了動(dòng)力線路的大電流干擾。

(5)干熄焦提升機(jī)增加聯(lián)絡(luò)電源,主要保證事故時(shí)鍋爐給水泵及中央PLC后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的供電。

(6)完善提升機(jī)監(jiān)控畫(huà)面及監(jiān)控曲線,做到實(shí)時(shí)分析監(jiān)控運(yùn)行電流檢測(cè)、信號(hào)監(jiān)控。

3.5 相關(guān)設(shè)備缺陷改進(jìn)

(1)改進(jìn)電機(jī)車(chē)與焦罐運(yùn)載車(chē)中間連接栓銷(xiāo),減小中間的連接栓的間隙,提高栓銷(xiāo)加工精度;電機(jī)車(chē)與焦罐車(chē)的中間信號(hào)連接箱改為插件式,焦罐車(chē)體平臺(tái)的焦罐本體信號(hào)箱和敷設(shè)的管道改在車(chē)體側(cè)面,避免紅焦燒壞;針對(duì)罐車(chē)的CDQ對(duì)位支架發(fā)生偏移的情況,使用加強(qiáng)槽鋼的強(qiáng)度和增加三腳架固定,增加其穩(wěn)定性。

(2)克服油缸在夾緊時(shí)左右晃動(dòng)損壞接近開(kāi)關(guān)的情況,在油缸活動(dòng)傳銷(xiāo)處增加平墊,減小間隙達(dá)到較好效果。

(3)改進(jìn)APS控制柜與現(xiàn)場(chǎng)的控制線,設(shè)計(jì)中間連接箱,更換控制電纜,并對(duì)其穿保護(hù)管。

(4)裝入裝置電液推桿的極限控制屬于內(nèi)置式的,檢修不便,串接一個(gè)外部的極限在裝入裝置左右兩端,確保其打開(kāi)和關(guān)閉的極限位置。

(5)增加裝入裝置的機(jī)械到位檢測(cè)裝置,確保裝入裝置小車(chē)走行到位。

3.6 制定事故時(shí)提升機(jī)應(yīng)急生產(chǎn)與檢修方案

(1)規(guī)范崗位人員的操作規(guī)程,保證對(duì)講系統(tǒng)發(fā)出指令的清楚、標(biāo)準(zhǔn)、簡(jiǎn)潔。

(2)制定提升機(jī)應(yīng)急檢修實(shí)施步驟,明細(xì)檢修實(shí)施要點(diǎn)。

3.7 改善點(diǎn)檢維護(hù)策略

干熄焦提升機(jī)維護(hù)費(fèi)用較高,檢修周期長(zhǎng),有別于其他焦?fàn)t設(shè)備的定修制度,短停配套檢修時(shí),提前清理點(diǎn)檢缺陷,準(zhǔn)確制定檢修缺陷項(xiàng)目、檢修周期、檢修方案。以檢修的快速性、合理性、經(jīng)濟(jì)性為原則,確保提升機(jī)經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行。

4 取得效果

通過(guò)對(duì)提高干熄焦提升機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性的分析和探討及改進(jìn)實(shí)施,使干熄焦提升機(jī)系統(tǒng)效率提高,運(yùn)行更為安全可靠,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行。

[1] 潘立慧,魏松波,等.干熄焦技術(shù)[M].北京:冶金出版社,2005.

[2] 劉永華,姜秀玲.電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2010.

Stability Analyses to Enhance Dry Quenching Chance

MAO Ze-shou
(Panzhihua Vanadium Steel Mills,Panzhihua 617000,Sichuan,Chian)

In the production of dry quenching,in view of the dry quenching hoister in the production of all kinds of failure phenomenon,explore the necessary maintenance and equipment improvement methods and measures,so as to enhance dry quenching enhance the stability of the chance.

hoist,steel rope,dry quenching

TQ520.5

A

毛澤壽,電氣助理工程師,主要從事干熄焦及焦?fàn)t車(chē)輛電氣儀表點(diǎn)檢維護(hù)。