2 700板坯升降系统可靠性改造与维修

2022-05-18苟春生

起重运输机械 2022年8期

苟春生

宝武重庆钢铁重庆 401220

0 引言

2 700板坯升降系统主要用于将水平标高较高的炼钢厂生产的连铸钢坯送往标高较低下游板材轧钢厂（2 700中板厂），该装置的升降台车在下行过程中，经常发生连铸坯从台车上掉落，牵引配重小车因台车出现扭转经常脱轨。后来改用汽车转运，但费用高、不经济。基于生产的需要，本文对2 700板坯升降台车做适应性改造，使其不发生歪斜，满足生产需要。

1 设备简介

1.1 工作流程

如图1、图2所示，升降台车上布置有输送辊道，电动机设置在运输辊道，将运输辊道A上的铸坯运送到运输辊道B上。当铸坯从运输辊道A运动到板坯升降台车辊道上停止后，板坯升降系统升降台车卷扬机起动，通过1组滑轮机构将台车和钢坯一起向下运动到与运输辊道B对齐的位置，将铸坯运送到运输辊道B上，然后台车返回到浇铸线待机位，准备下次运坯。

图1 2 700板坯升降系统布置图

图2 改造前2 700板坯升降系统传动布置图

1.2 工作原理

该设备具有辊道运输钢坯、横移升降、导向对中等功能。台车车架上设置了7组独立传动辊道，用于接受并存放浇铸线送来的连铸钢坯。当光电开关确认钢坯到位后，升降台车的卷扬电动机起动，将台车从运输辊道A平行位置向下斜降到运输辊道B平行位置，再通过台车上的辊道将钢坯输送到运输辊道B上。台车在斜面轨道上运行，车架两侧设置有侧导向轮。

1.3 结构特点

由于受厂房地势的限制，本设备的车架采用了三角形构架，以此来保证钢坯在整个运输过程中始终处于水平状态。升降台车的卷扬传动采用2套传动装置，通过1组平衡滑轮组串联，组成1套平衡系统。台车上的辊道采用单独传动的方式，如果其中1台传动装置故障，不会影响整个台车的工作。另外，在台车的轨道内侧设置2根轨道，用于布置配重小车，达到省力节能的效果。配重小车质量小于台车质量，以确保钢丝绳处于张紧状态，确保钢丝绳不乱卷筒绳槽。

2 故障问题

1）升降台车托住钢坯沿倾斜轨道下移至底部，与2 700输送辊道B齐平时，升降台车上的板坯向B辊道输送，光电位置检测开关经常出现误报，钢坯未完全脱离升降台车，升降台车便向上运行，出现钢坯从升降台车上掉落，砸坏轨道。

2）钢坯完全进入升降台车向下运行，当偏心过大时，会出现钢坯从台车上掉下或配重小车下道。

3）升降台车滑线小车、滑线支架设计不合理，因台车运行时抖动过大，经常出现滑线小车掉落和刮伤电缆。

3 原因分析

1）在自动模式下，当铸坯从升降台车辊道上向B辊道输送时，铸坯遮挡开光电开关，此时光电开关接收到信号后闭合，并延时几秒待铸坯完全脱离升降台车后，升降台车自动上升到与A辊道平行位置等待下一块铸坯的运送。但是输送冷铸坯时，有时会发生铸坯实际并未完全通过光电开关位置，因冷铸坯有时弯曲较大，两端上翘，光电开关会接收到错误的铸坯已通过信号并闭合，台车自动上行。而实际上，铸坯并未完全脱离升降台车，造成钢坯从正在上升的台车上坠落到B辊道上，损坏辊道设备。

2）采用双电动机双卷筒分别驱动（见图1、图2)，一边卷筒上的钢丝绳通过升降台车上的2个滑轮后，再缠绕在另一个卷筒上，升降台车通过2个滑轮组浮动支撑在1根钢丝绳上面，当钢坯上升降台车时，钢坯重心不在台车中心线上时，台车出现偏载，理论上偏心力矩由台车上的导向轮来平衡。事实上，由于设计上的原因，台车整体刚度不足，会出现升降台车扭转变形，进而导致升降台车歪斜（见图3），经常发生钢坯从升降台车掉落或造成配重小车下道。

图3 歪斜的升降台车

3）升降台车滑线导轨与升降台车不平行，滑车长期脱轨，滑车设计不合理。

4 解决方案及实施过程

连铸钢坯上台车，因长度长短不一，要完全让铸坯停在台车中央较困难，偏心力矩经常存在，要解决台车歪斜问题，需要采取以下措施：

1）升降台车不能通过2个滑轮组浮动支撑在1根钢丝绳上面，应改为2根。

2）升降台车产生的偏心力矩不能由导向轮承受，应由2台电动机共同承担，并确保2台电动机在任何时候转速保持相同。具体方法是将2台电动机改为双出轴电动机，在2台电动机之间加装1根万向联轴器，偏心载荷可由2根钢丝绳自适应分配。通过改进，可确保钢丝绳在任何时候，卷绕收放速度是一致的，导向轮不承受偏心力矩，车架也不会发生歪斜。配重小车因没有歪斜不会再次出现下道，偏心载荷产生的偏心力矩满足公式M=N·e=2f·L，偏心力矩完全由2根钢丝绳承担。可有效避免需要增加其扭转刚度而对升降台车进行大的改造。如图4所示。

图4 改造后2 700板坯升降系统布置图

3）为解决因光电开关误判断导致掉坯的故障而增加判定条件。即当光电开关接收到信号闭合后，在原来的延时基础上加长5 s，因5 s时间足够铸坯移动至B辊道，则杜绝了因铸坯弯曲或抖动导致光电开关误判断而出现掉坯的情况。

4）升降台车滑线小车、滑线支架设计不合理，原设计的是C形钢电缆滑车。升降台车设计时受厂房地势的限制，本设备安装在35°的斜坡上面。由于设计的C形钢电缆滑车结构太单薄并且倾斜35°。因此，经常出现松动和刮伤电缆。在倾斜角度不变的情况下改变滑车的强度，采用工字钢滑车替代C形钢滑车，并确保工字钢导轨与台车轨道平行。