王東闊 單有臣 秦巖

摘 要：門機屬于港口大型電動裝卸設(shè)備，設(shè)備運行的穩(wěn)定性是影響碼頭生產(chǎn)連續(xù)性的重要因素。在日常的設(shè)備生產(chǎn)管理中，我們發(fā)現(xiàn)由PLC控制系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、鉸點軸承所造成的故障率遠高于前期預(yù)測。為了提高整機運行的可靠性，結(jié)合門機生產(chǎn)使用過程中出現(xiàn)的問題，我們立項研究分析，運用QC方法提出了設(shè)計優(yōu)化方案，并在16噸門機上實施，最終達到控制目標。

關(guān)鍵詞：門機旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；PLC控制系統(tǒng)；鉸點

1 現(xiàn)狀調(diào)查

我們對2015年02月—2015年04月時間段內(nèi)的門機故障類型與頻率進行調(diào)查，如下表：

2 原因分析

我們小組把設(shè)備故障的原因列出，全面仔細地查找要因。

2.1 影響旋轉(zhuǎn)制動器運行可靠性的因素

電機功率計算選擇，系統(tǒng)設(shè)計冗余是否偏小，減速機轉(zhuǎn)矩計算，驅(qū)動變頻器各類保護完善，制動環(huán)節(jié)的可靠性，氣壓支持系統(tǒng)問題，設(shè)備操作問題。

2.2 PLC驅(qū)動系統(tǒng)問題分析

項目組開始了專題研究。我們對故障車進行全面反復(fù)的檢查，根據(jù)我們使用的經(jīng)驗，故障多為：

2.2.1 故障現(xiàn)象一：停機

故障分類及原因：

①CPU異常報警而停機；②存儲器異常報警（ERR）而停機；

③輸入/輸出單元異常報警而停機。

2.2.2 故障現(xiàn)象二：程序不執(zhí)行

故障分類及原因：

①全部程序不執(zhí)行；②部分程序不執(zhí)行。

2.2.3 故障現(xiàn)象三：程序內(nèi)容變化

故障分類及原因：

①長時間停電引起變化；②電源ON/OFF操作引起變化；③運行中發(fā)生變化。

2.3 各部軸承損壞的分析

潤滑不充分、材料疲勞、巨大的沖擊交變載荷、設(shè)備振動等原因造成各部鉸軸軸承損壞。

3 制定對策

3.1 改進后的旋轉(zhuǎn)制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（虛線為增加部分，加黑箭頭表示氣壓氣流方向）（圖1）

3.2 針對PLC驅(qū)動系統(tǒng)問題影響設(shè)備運行穩(wěn)定性的要因制定對策

根據(jù)出現(xiàn)的實際問題與硬件維修的成本分析，在原有驅(qū)動系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上，對PLC驅(qū)動系統(tǒng)的軟、硬件進行更換。

3.3 針對鉸軸軸承易損壞問題影響設(shè)備運行穩(wěn)定性的要因制定對策

根據(jù)在門機運行中對軸承出現(xiàn)的實際問題進行分析，在不影響原機構(gòu)運動的前提下，對鉸軸破損軸承進行更換。由國產(chǎn)軸承更換為進口軸承，同時升級潤滑系統(tǒng)，并對潤滑系統(tǒng)進行檢測，發(fā)現(xiàn)潤滑盲點立即進行手動注油。

4 組織實施

4.1 旋轉(zhuǎn)制動器系統(tǒng)改造

4.1.1 機械安裝

拆除原有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)氣液轉(zhuǎn)換制動系統(tǒng)；

在原旋轉(zhuǎn)減速機基礎(chǔ)上裝配新的制動臂。

4.1.2 電氣線路施工

按電氣原理圖施工。

4.1.3 參數(shù)設(shè)置

移植現(xiàn)有門機旋轉(zhuǎn)制動參數(shù)。

4.2 PLC驅(qū)動系統(tǒng)改造

4.2.1 電氣元器件安裝

拆穿原有的安川CP-316H的PLC組件；

在原有位置安裝現(xiàn)有的GE 90-30的PLC組件。

4.2.2 電氣線路施工

按電氣原理圖安裝、接線。

4.2.3 PLC程序移植

根據(jù)原有安川PLC程序，重新改寫為適用于GE 90-30系統(tǒng)識別的程序。

4.3 提高鉸軸軸承使用壽命

4.3.1 更換同型號進口軸承

機械安裝，對破損處的軸承進行拆除更換。

4.3.2加強對各鉸軸處的潤滑保養(yǎng)

提供潤滑標準，按時堅持每個鉸點處潤滑情況，對集中潤滑不到位的鉸點進行手動打油。

5 效果檢查

改造后的16噸門機投入運行以來，在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障率，較其它門機明顯降低。旋轉(zhuǎn)制動系統(tǒng)中由于采用了變頻變力制動器改造方案，非常穩(wěn)定，出現(xiàn)故障后，司機可以在駕駛室中迅速切換到手動模式，故障的維修對生產(chǎn)不產(chǎn)生任何不利的影響，整個系統(tǒng)的可靠性得到提升。