劉洋 桑少東 劉帥

【摘要】橋式起重機(jī)是在重工企業(yè)中常見的一種用于轉(zhuǎn)運(yùn)物料的特種設(shè)備。由于其工作環(huán)境的特殊性決定了它在其行業(yè)的特殊地位。本文分析了橋式起重機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)的工作原理和存在的缺陷提出了合理的改造方案，有效的減少了設(shè)備費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)次數(shù)，延長了設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的周期。為安全高效的生產(chǎn)提供了有力保障。

【關(guān)鍵詞】橋式起重機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)；凸輪控制器；主令控制器；改造

一、概述

眾所周知，橋式起重機(jī)是重工企業(yè)中特種設(shè)備。操作人員都必須持證上崗，并兩年進(jìn)行一次換證學(xué)習(xí)考試。橋式起重機(jī)車體也要每年由地市級(jí)安全主管部門進(jìn)行一次年檢。舞鋼第二軋鋼廠自2006年投入生產(chǎn)，起重設(shè)備就頻繁發(fā)生聯(lián)動(dòng)臺(tái)故障，對正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重困擾：熱停時(shí)不斷；備件費(fèi)用居高不下；維護(hù)檢修強(qiáng)度大。我們根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和電路原理，分析了聯(lián)動(dòng)臺(tái)故障主要原因，提出了改造方案，有效的減少了聯(lián)動(dòng)臺(tái)故障，保障了設(shè)備的正常運(yùn)行。

1.1聯(lián)動(dòng)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和工作原理。舞鋼二軋鋼廠（25+25）/50T橋式起重機(jī)的聯(lián)動(dòng)臺(tái)（TH01系列）位于橋下司機(jī)室分左右兩箱，兩廂體分別安排著控制整臺(tái)天車運(yùn)行的十多個(gè)按鈕及兩個(gè)凸輪式主令控制器。十多個(gè)按鈕分別是：急停、總電源指示、主接觸器電源指示、電源開關(guān)、總電源啟動(dòng)、總電源停止、風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、風(fēng)機(jī)停止、門限位指示、登機(jī)請求、允許登機(jī)按鈕、重錘限位指示、變頻器復(fù)位、總電源過流失壓指示和控制大小車及起升系統(tǒng)的兩臺(tái)凸輪式主令控制器。

聯(lián)動(dòng)臺(tái)的工作原理：利用控制器發(fā)出動(dòng)作信號(hào)動(dòng)作指令，使控制屏相應(yīng)中間繼電器動(dòng)作來換接電路?？刂齐妱?dòng)機(jī)按與之對應(yīng)的指令狀態(tài)完成操作。在門限位閉合狀態(tài)下打開鑰匙開關(guān)，啟動(dòng)電源、觀察主電源和主接觸器指示燈顯示正常，操作凸輪式主令控制器使之發(fā)出運(yùn)行、調(diào)速、停止等相關(guān)指令。

圖1 聯(lián)動(dòng)臺(tái)控制原理圖

二、聯(lián)動(dòng)臺(tái)故障表現(xiàn)及分析

經(jīng)過大量的檢修和維護(hù)和設(shè)備故障總結(jié)，我們總結(jié)出聯(lián)動(dòng)臺(tái)故障主要表現(xiàn)為：

2.1按鈕和指示燈異?；驌p壞；

a.按鈕損壞造成按鈕無法正常操作或者操作不到指定位置。

b.指示燈不亮造成誤操作或者誤判。

2.2電氣線路故障；

中間線路故障主要分以下幾種：a、線頭虛接；b.接線端子脫落；c.線路接地。d.由于線路互相干擾造成的信號(hào)反饋錯(cuò)誤；e.直流線路過熱造成線路老化或灼燒。

2.3凸輪式主令控制器卡阻故障。凸輪式主令控制器卡阻是舞鋼二軋鋼廠天車的“軟肋”。二軋鋼廠所有的橋式起重機(jī)都發(fā)生過不同程度的卡阻現(xiàn)象。輕則用力造成操作中斷，推動(dòng)操縱手柄闖過卡組部位。重則無法改變操作，導(dǎo)致橋式起重機(jī)操作故障引發(fā)設(shè)備和人員事故。

圖2 TH01系列聯(lián)動(dòng)臺(tái)凸輪和檔位控制盤結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖

圖2（左）控制器齒輪下鐵屑可以判斷出控制器阻力很大。打開控制器齒輪會(huì)看到磨損嚴(yán)重的凸輪（圖2左）和有明顯的磨損的檔位控制盤（圖2右）。圖2中扇形齒輪下方有大量的白色鐵屑，造成這一結(jié)果除聯(lián)動(dòng)臺(tái)本身的設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷，還應(yīng)該有以下幾點(diǎn)原因：a.齒輪間潤滑不夠；b.操作力度過大、過猛；c.維護(hù)不方便。

通過大量的維護(hù)檢修我們總結(jié)出：以上三類故障相互關(guān)聯(lián)，電氣線路故障和凸輪式主令控制器故障發(fā)生次數(shù)頻繁且由于聯(lián)動(dòng)臺(tái)自身缺陷維護(hù)檢修極其不便，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

三、使用輕便度和維護(hù)方便性分析

任何一臺(tái)設(shè)備在實(shí)現(xiàn)他的功能以后都會(huì)追求的的安全性、可操作性、維護(hù)的方便性、經(jīng)濟(jì)適用性、舒適性等。橋式起重機(jī)也不例外，廠家和使用者都在不斷的提高它的安全性、可操作性和維護(hù)的的方便性以及操作者的舒適性。針對舞鋼二軋鋼廠天車聯(lián)動(dòng)臺(tái)的故障我們也進(jìn)行了大量故障收集和技術(shù)總結(jié)，并且爭求了大量使用者的意見。

3.1可靠性由于經(jīng)?？ㄗ韬统霈F(xiàn)線路故障造成生產(chǎn)意外終止，老式聯(lián)動(dòng)臺(tái)安全可靠性差。

3.2維護(hù)方便性從圖2可以看出，聯(lián)動(dòng)臺(tái)內(nèi)部齒輪和凸輪的體積占據(jù)了控制箱90%的空間，凸輪式主令控制器的12根控制線都采用了大直徑的銅線進(jìn)一步讓梳理線路變得困難。特別是外側(cè)部分觸點(diǎn)，一般工具很難進(jìn)入。另外控制箱還有一個(gè)致命的缺點(diǎn)：由于凸輪和齒輪設(shè)計(jì)的問題上蓋無法打開。一旦發(fā)生卡阻和電氣線路故障在狹小的空間很難維護(hù)。

3.3經(jīng)濟(jì)適用性凸輪式主令控制器聯(lián)動(dòng)臺(tái)為一體結(jié)構(gòu)，損壞時(shí)很難維護(hù)，價(jià)格在2萬——3萬不等。

3.4操作舒適性由于本身為齒輪連接且阻力較大，操作起來需要很大的臂力，對于需要連續(xù)操作8——12小時(shí)的年輕的女操作工是一個(gè)挑戰(zhàn)。沉重的操作手柄加重了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度還降低了勞動(dòng)效率。

四、整改措施及可行性分析

經(jīng)過電路原理和現(xiàn)場實(shí)踐分析：舞鋼公司二軋鋼的橋式起重機(jī)上起升機(jī)構(gòu)使用了新型變頻器調(diào)速裝置，大小車機(jī)構(gòu)都采用了定子調(diào)壓調(diào)速裝置。但是聯(lián)動(dòng)臺(tái)和主令控制器，卻仍然使用的是那種用主令切電阻實(shí)現(xiàn)檔位轉(zhuǎn)換的體積大，操作不方便的凸輪式主令控制器。這種主令控制器操作費(fèi)力，維護(hù)困難，安全性可靠性也不高。經(jīng)過多次查閱資料和反復(fù)論證我們發(fā)現(xiàn)：舞鋼二軋鋼廠橋式起重機(jī)操作系統(tǒng)，分別是用三套主令控制器分別發(fā)出運(yùn)行，調(diào)速，停車指令。它們分別是=12-s40，大車控制器；=10-S40，小車控制器；=05-S40主起升控制器，主要是把指令信號(hào)傳遞給相應(yīng)的各機(jī)構(gòu)控制屏，每個(gè)控制屏上均有指令繼電器接受操作指令，并把信號(hào)傳入變頻器，定子調(diào)壓裝置，從而驅(qū)動(dòng)天車各機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，達(dá)到服務(wù)生產(chǎn)的目的。而由大連低壓開關(guān)廠設(shè)計(jì)的小巧輕便、價(jià)格低廉的QTD2系列聯(lián)動(dòng)臺(tái)完全能實(shí)現(xiàn)這些功能。這種聯(lián)動(dòng)臺(tái)除了有TH01系列的聯(lián)動(dòng)臺(tái)的按鈕大小車調(diào)速故障和受頻故障復(fù)位指示燈與二扎天車使用的變頻調(diào)速和定時(shí)調(diào)壓裝置極為匹配。另外QTD2系列的聯(lián)動(dòng)臺(tái)主令控制采用了DQT1-28F/8K6（圖3右）型號(hào)（圖3右）的集成控制器。

DQT1-28F/8K6型號(hào)的主令控制器體積小，操作方便，接線簡單方便，吸合點(diǎn)明朗，而且不管任意一對觸點(diǎn)損壞時(shí)，更換方便快捷。由于其體積小，而且把大小車，起升旋轉(zhuǎn)各組合在一起，下面多出來的空間，可以加裝一排端子，將總端子箱的線分別接入兩個(gè)聯(lián)動(dòng)臺(tái)的新加端子排上。再用軟線引接到主令控制器，便于維護(hù)。

圖3 QTD2系列聯(lián)動(dòng)臺(tái)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

經(jīng)分析，由于大小車系統(tǒng)采用變頻器控制，其指令均由模擬輸入接口的指令繼電器的通斷來進(jìn)行，啟/停，換向，加速，停車，而外圍繼電器K00，K01，K02，K03，K04，K05的線圈電流只有0.18A而DQT1-28F/8K6型號(hào)主令控制器觸點(diǎn)的額定電流容量為10A因此，完全可以在大小車系統(tǒng)中進(jìn)行使用。起升系統(tǒng)系統(tǒng)采用的是定子調(diào)壓裝置，其工作原理類似于變頻器，但還有一定的差距，而其外圍指令繼電器和大小車系統(tǒng)相同。因此，完全可以實(shí)現(xiàn)操作要求。

五、改造成果經(jīng)濟(jì)性分析

舞鋼公司二軋鋼廠橋式起重機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)自2012年7月采取改造措施以來，改造過的起重機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，沒有出現(xiàn)聯(lián)動(dòng)臺(tái)卡阻影響設(shè)備運(yùn)行的情況。起重機(jī)聯(lián)動(dòng)臺(tái)安全運(yùn)行周期比以前延長了五倍，聯(lián)動(dòng)臺(tái)備件費(fèi)用每臺(tái)起重機(jī)節(jié)省9000元/年。同時(shí)新型聯(lián)動(dòng)臺(tái)主令控制器采用集成控制器，箱體內(nèi)部空間大便于布線，控制器精巧結(jié)構(gòu)簡單維護(hù)方便，設(shè)備維護(hù)時(shí)間也大大減少。另外，由于改造后的聯(lián)動(dòng)臺(tái)操作輕便，勞動(dòng)效率也比改造前提高了20%。

總結(jié)

此次橋式起重機(jī)的改造為我們所有技術(shù)人員提供了一次現(xiàn)場實(shí)踐與理論相結(jié)合的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，豐富了我們對變頻器、定時(shí)調(diào)壓等廠家保密技術(shù)的了解，為日后更好的維護(hù)檢修和改造安裝設(shè)備提供了良好的借鑒。

參考文獻(xiàn)

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