降低钢丝酸洗行车故障的具体方法

刘行之，刘庆峰

（新余新钢金属制品有限公司，江西 新余 338000）

1 钢丝酸洗生产工艺流程及行车现状

1.1 我厂钢丝酸洗生产的工艺流程

钢丝坯料用叉车叉上进线皮带机→皮带机将坯料运送至1#行车吊钩正下方→1#行车用吊钩将钢丝坯料吊进酸洗槽（多个）依次进行多次酸洗→1#行车吊进酸后水浸洗槽（多个）依次浸泡→2#行车吊进酸后水冲洗槽冲洗→2#行车吊进潜水槽内潜水车上转移至厂房另一侧→3#行车吊进磷化槽内（两个）依次磷化（此工艺有蒸气加热）→3#行车吊进磷化后水冲洗槽冲洗→3#行车吊进硼化槽内硼化→4#行车吊进石灰水槽内浸泡（此工艺有蒸气加热）→4#行车吊进烘干箱内烘干→4#行车吊上出线皮带机准备出线→出线皮带机退行车吊钩→出线皮带机将酸洗好的坯料运送至拉丝厂房→4#行车将吊钩放在还钩车上→还钩车将吊钩运回至钢丝坯料进线皮带机处，这样完成一卷钢丝坯料的酸洗全过程。整个生产线工艺生产布局呈U型，潜水车就是U型底部。工艺生产流程中的每个环节中钢丝坯料转运全部靠行车的起升和下降来完成，行车起降相当频繁。一旦行车在哪个环节出现故障，整个生产线都会受到影响，严重时甚至造成停产，从而影响酸洗质量及产量，对后续拉丝工艺造成不可估量的影响，从这可以看出行车在酸洗生产过程中起着非常重要的作用。是人厂正常生产的瓶颈设备。

1.2 酸洗行车现状

我厂酸洗生产线现在用共有4台相同规格、型号的行车，因生产工艺需要，每台行车起升高度不同，所以每台行车都有对应的工作位置，在生产过程中行车小车是固定不动的（即行车吊杆只有升、降两种工作方式），行车大车运行及卷扬升降依靠PLC控制变频器驱动电机进行，行车到达所在的位置定位均利用激光测距仪反馈实时位置，激光测距仪可在运行速度10m/s的情况下仍达到1mm的精度，确保定位的精确性。正常情况下行车运行无须人工干预，初始情况由操作工人确认上线钢丝坯料工艺编号，不同工艺编号对应坯料在不同的酸洗槽、水洗槽、冲洗槽、磷化槽、硼化槽、石灰槽等的浸泡时间，冲洗时间及烘干箱内的烘干时间均有所不同，行车从进线皮带机上将酸洗吊钩上的钢丝坯料运送至相应的生产工艺区，等待完成相应工艺规定的时间后，行车继续将坯料依次吊往下一个生产工艺区，直到坯料完成最后烘干工艺操作后，由最后一部行车将酸洗好的钢丝坯料吊至出线皮带机或驳运小车上，还钩车在出线皮带机位置等待行车将酸洗吊钩放回还钩车上后运送至进线皮带机位置，这样行车来回重复操作，相互衔接完成各个生产工艺，使每个环节有序进行下去。

2 行车在生产工艺过程中出现的常见故障

（1）卷扬钢丝绳出现断股，甚至崩断，造成钢丝坯料卷及吊钩滑落，吊钩及钢丝坯料砸坏槽子。

（2）起升吊杆调节压轮容易爆裂，造成吊杆歪斜，起吊及放下时不到位，出现位移现象，放不到指定位置。

（3）电源滑触线及集电器受酸雾腐蚀短路造成跳闸，甚至起火。

（4）激光测距仪镜头被酸雾、水雾、汽雾覆盖，造成报警临时停车。

（5）酸槽吊钩定位架及吊钩座有腐蚀，造成两侧高低不一致，行车下放时钢丝绳松弛。

（6）起升限位器及限重器失灵，造成吊钩冲顶或起吊不了。

3 解决措施

3.1 重新选择钢丝绳使用标准

行车钢丝绳由卷筒放出，经排绳器滑轮向上绕过塔顶导向轮，向下进入行车起升吊杆顶部重量限制器滑轮，再向上将绳头通过绳夹用销轴固定在塔顶部。钢丝绳具有缠绕层数多、起重高度大、起重速度快等特性。在使用过程中，主要有磨损、疲劳、变形3种失效形式。

行车在使用过程中，钢丝绳冲击载荷大小直接关系到使用过程中的安全性能，特别是行车起降提升重物出液面时，冲击载荷最大，其冲击载荷主要来源以下两个方面：

（1）行车用吊钩将钢丝坯料吊起放入液面下完成一个生产工艺后，突然起升吊起钢丝坯料刚出液面时，由于垂直高度较大，加之行车吊臂、吊钩、钢丝绳、钢丝坯料自身重量所产生的惯性作用，使之获得较大的冲击载荷。

（2）当行车起降运行速度达到2m/s左右时，整体运行速度较快，在运行过程中，钢丝绳在滑轮及卷筒中的剐蹭及偏心等原因而产生的振动现象所引起的冲击载荷较大。所以钢丝绳的选择相当重要。

原来行车生产厂家提供给我们使用的钢丝绳执行标准是GB/T20118-2006，是一般用途钢丝绳，组成结构是6×19＋NF，类型为点接触类型钢丝绳，钢丝绳芯选用的是天然纤维芯，规格是直径φ15.5mm，交右捻向，公称抗拉强度为1670N/mm2，钢丝绳最小破断拉力123KN。在使用过程中，四部行车使用时间最短的一次仅7天，最长的一次也只有23天，平均使用寿命时间15天左右就会出现断股，甚至崩断，在改造前崩断了五次，砸坏槽子4次，砸坏密封墙1次，影响生产最长时间达30小时，对公司造成不可估量的损失，同时造成设备事故及安全险肇事故。后来我们选用了执行标准为GB/T8918-2006，这是重要用途钢丝绳，组成结构是6×19W＋FC，类型为线接触钢丝绳，钢丝绳芯选用人工纤维芯，钢丝绳最小破断拉力142KN。其余参数保持一样，同样四部行车使用时间最短的一次也用了28天，最长的一次甚至用了90天才出现断股现象，平均使用寿命时间达到了55天，还未出现崩断砸坏槽子现象。大辐提高了钢丝绳使用寿命，降低了行车因钢丝绳断股或崩断造成的停产，大大提高了酸洗的作业率，避免了设备事故及安全险肇事故。为后续顺延拉丝生产提供强有力的保障。

使用1年来，与原来同期相比，节约钢丝绳65根（每根长22m），减少维修时间400多小时，节约维修费用近80万元，酸洗作业率达到95.3%以上，酸洗合格率达到98%以上，取得了理想效果。

3.2 优化起升吊杆压轮大小及长度，同时调整安装位置，在大车运行方向两边各增加一组压轮

行车厂家原配置的压轮规格是φ90×100，安装位置在吊杆中间，吊杆四方各一个，在行车起吊和运行时，由于惯性晃动很大，经常出现放下时偏离吊钩碗而搁边或放到吊钩碗外，从而造成行车吊钩脱不了钩，有时出现钢丝绳松弛现象。根据现场生产使用情况，我们将原压轮位置上移，在原压轮位置下方再增加一组压轮，规格改为φ115×230，安装位置在行车大车运行方向，分为上下两组交叉安装，这样每个方向有上下两组压轮，吊钩起降时压轮点多，晃动明显减少，保证吊钩上下运行时很平稳。这样减少起吊及运行时的晃动，下降时能够准确将吊钩放入吊钩碗而顺利脱钩，也不会出现钢丝绳松弛现象。从而提高行车作业率。

3.3 保证激光发射器及反光板干净

因为行车在生产使用过程中，每部行车工作范围不同，经常进出酸洗槽、水冲洗槽及磷化槽上方，有酸雾及水蒸汽覆盖激光发射器及反光板，使其温度波动较大，在环境温度较低的情况下容易出现报警，无法反馈行车准确位置，行车会出现大量临时停车，现我们在3#行车上增加了暖风机，对着激光测距仪镜头方向鼓风，保持激光测距仪的镜头有一定温度，从而使得酸雾、水雾马上蒸发，不容易附着在镜头表面，让镜头表面保持干燥，保证激光发射器及反光板清晰可见，从现在使用情况反馈，有效地减少了行车临时停车的次数。

3.4 酸洗槽内吊钩座立柱更换为不锈钢材质，在吊钩座内增加V型滑槽

原有吊钩座立柱是普通方管立柱，在酸洗过程中，有酸液飞溅出酸洗槽，顺着挡板流下腐蚀立柱，造成两侧立柱高低位置不平，吊钩座高低位置也不一样，行车吊钩下放时容易偏斜，吊钩脱不了，造成钢丝绳松弛。为了应对飞溅出的酸液腐蚀立柱情况，将立柱及吊钩座改为不锈钢材质。另吊钩座内部两边增加了斜面角铁，形成V型状，在吊钩下放时让吊钩自行滑动定位在两侧吊钩底座中心位置，保证吊钩下放时的准确位置，不会出现吊钩歪斜现象，减少了钢丝绳松弛的次数。

行车在酸洗槽、磷化槽、石灰槽内完成生产工艺时，因有酸雾或蒸气，行车限位器在这种环境下长时间工作，会出锈蚀及腐蚀，限位弹簧有时会卡死或断裂，当行车吊着钢丝坯料在上升到限位位置时而失灵，造成行车吊钩冲顶。为了杜绝这种现象，在起升吊杆顶部适当位置增加一个限位器，并定期检查更换，起到双保险作用。

限重器在失重或超重时均不会起吊，在这种恶劣环境下，有时也会卡死失灵，所以安排了专人定期进行维护保养或更换，确保良好使用。

4 改造前后的效果对比

（1）四台行车从2019年1月至2020年4月开始记录的故障时间及次数为改造前，具体数据情况如下（表1）。

表1 改造前故障时间及次数

（2）四台行车从2020年5月至2020年12月记录的故障时间和次数为改造后，具体数据情况如下（表2）。

表2 改造后故障时间及次数

（3）改造前后月平均故障时间及次数如下（表3）

表3 改造前后月平均故障时间及次数

5 结语

通过上述对钢丝绳的重新选型、吊杆调节轮的改进及安装位置的重新布置、电源滑触线及集电器的改换、激光测距仪及镜头的重点维护保养、吊钩定位架及吊钩座的更换及改进。在这几方面工作完成后，使用八个月以来，总故障时间、总故障次数、月平均故障时间、月平均故障次数均有明显下降，生产效率有明显上升，保证了酸洗生产线的正常运行，同时确保下道生产线的顺利进行。也节约了维修人力、物国和财力，使用效果良好，达到了预期目标。