运用QC方法降低门机的故障率

王东阔 单有臣 秦岩

摘 要：门机属于港口大型电动装卸设备，设备运行的稳定性是影响码头生产连续性的重要因素。在日常的设备生产管理中，我们发现由PLC控制系统、旋转机构、铰点轴承所造成的故障率远高于前期预测。为了提高整机运行的可靠性，结合门机生产使用过程中出现的问题，我们立项研究分析，运用QC方法提出了设计优化方案，并在16吨门机上实施，最终达到控制目标。

关键词：门机旋转机构；PLC控制系统；铰点

1 现状调查

我们对2015年02月—2015年04月时间段内的门机故障类型与频率进行调查，如下表：

2 原因分析

我们小组把设备故障的原因列出，全面仔细地查找要因。

2.1 影响旋转制动器运行可靠性的因素

电机功率计算选择，系统设计冗余是否偏小，减速机转矩计算，驱动变频器各类保护完善，制动环节的可靠性，气压支持系统问题，设备操作问题。

2.2 PLC驱动系统问题分析

项目组开始了专题研究。我们对故障车进行全面反复的检查，根据我们使用的经验，故障多为：

2.2.1 故障现象一：停机

故障分类及原因：

①CPU异常报警而停机；②存储器异常报警（ERR）而停机；

③输入/输出单元异常报警而停机。

2.2.2 故障现象二：程序不执行

故障分类及原因：

①全部程序不执行；②部分程序不执行。

2.2.3 故障现象三：程序内容变化

故障分类及原因：

①长时间停电引起变化；②电源ON/OFF操作引起变化；③运行中发生变化。

2.3 各部轴承损坏的分析

润滑不充分、材料疲劳、巨大的冲击交变载荷、设备振动等原因造成各部铰轴轴承损坏。

3 制定对策

3.1 改进后的旋转制动系统结构（虚线为增加部分，加黑箭头表示气压气流方向）（图1）

3.2 针对PLC驱动系统问题影响设备运行稳定性的要因制定对策

根据出现的实际问题与硬件维修的成本分析，在原有驱动系统硬件的基础上，对PLC驱动系统的软、硬件进行更换。

3.3 针对铰轴轴承易损坏问题影响设备运行稳定性的要因制定对策

根据在门机运行中对轴承出现的实际问题进行分析，在不影响原机构运动的前提下，对铰轴破损轴承进行更换。由国产轴承更换为进口轴承，同时升级润滑系统，并对润滑系统进行檢测，发现润滑盲点立即进行手动注油。

4 组织实施

4.1 旋转制动器系统改造

4.1.1 机械安装

拆除原有旋转机构气液转换制动系统；

在原旋转减速机基础上装配新的制动臂。

4.1.2 电气线路施工

按电气原理图施工。

4.1.3 参数设置

移植现有门机旋转制动参数。

4.2 PLC驱动系统改造

4.2.1 电气元器件安装

拆穿原有的安川CP-316H的PLC组件；

在原有位置安装现有的GE 90-30的PLC组件。

4.2.2 电气线路施工

按电气原理图安装、接线。

4.2.3 PLC程序移植

根据原有安川PLC程序，重新改写为适用于GE 90-30系统识别的程序。

4.3 提高铰轴轴承使用寿命

4.3.1 更换同型号进口轴承

机械安装，对破损处的轴承进行拆除更换。

4.3.2加强对各铰轴处的润滑保养

提供润滑标准，按时坚持每个铰点处润滑情况，对集中润滑不到位的铰点进行手动打油。

5 效果检查

改造后的16吨门机投入运行以来，在旋转系统的故障率，较其它门机明显降低。旋转制动系统中由于采用了变频变力制动器改造方案，非常稳定，出现故障后，司机可以在驾驶室中迅速切换到手动模式，故障的维修对生产不产生任何不利的影响，整个系统的可靠性得到提升。