简析电解铝多功能天车常见故障及解决措施

魏富华

（云南云铝海鑫铝业有限公司，云南 昭通 657000）

0 引言

电解铝多功能天车通常又被称作电解铝多功能机组，电解铝多功能天车在铝电解生产工艺过程中发挥着至关重要的作用。在铝电解生产中，经常需要进行打壳、阳极更换、捞渣、下料、出铝、起吊物料等工作，该工作需要多功能天车设备的帮助，多功能天车在机械运输方面的作用也是不可忽视的。多功能天车具有自动化程度高，环境适应性强的优点，这一优点将直接影响铝电解操作人员的工作效率，很大程度上减少了电解工作人员的作业强度，为企业更好的节省了生产运营成本，为电解铝生产能力的提高提供了强有力的支撑。伴随着电解铝行业的快速发展，国内外的生产模式都处在变化中，更加先进的生产技术，更加先进的多功能天车设备也在不断更替，我国电解铝多功能天车的质量也得到了很大的提高。但由于我国在电解铝多功能天车生产方面经验不足，多功能天车不可避免地在发展过程中仍然存在一些问题，需要生产厂家和检修团队进行解决，如何加强多功能天车维修、改造已经成为当前多功能天车生产厂家和多功能天车检修队伍的重点研发、探讨问题。

1 多功能天车的重要组成及使用

1）电解铝多功能天车主体由小车部分和大车部分组成，其中小车部分则主要由工具小车和出铝小车等构成，工具小车包括打壳装置、下料装置、捞渣装置、更换阳极装置、阳极测高装置和电机系统等；出铝小车包括出铝钩系统、固定卷扬机系统等部分。而大车部分主要由大车行走控制系统、母线框架控制系统、空压机控制系统、和电气控制系统等构成；上述所有部分一起构成了电解铝多功能天车。

2）电解铝多功能天车使用时，首先需要打开主启动按钮，如果电解铝多功能天车电源无异常，无故障，启动主启动时则直接进入主启动合闸控制状态。当整个系统的回路处于正常状态时，所有电机设备的变频器、接触器触点吸合、绝缘检测系统绝缘良好，电气系统运行正常、无终端限位限制的状况下，多功能天车的所有工具小车部分和出铝小车部分均能够实现正常的使用条件。当液压站电气设备无故障和阳极更换装置，下料装置、捞渣装置、阳极测高装置均处于上限位，以及所有机构设备绝缘状况均保证绝缘时，即可满足电解铝多用天车打壳装置使用要求。当液压站电气设备无故障和捞渣装置、打壳装置、阳极测高装置和下料装置都处于上限位，并且设备处于绝缘正常，符合多功能天车阳极更换装置使用的条件[1]。

2 常出现的故障及解决措施

2.1 接触器常发故障及处理措施

一是接触器工作时噪声太大。产生原理及解决措施：电源电压不足，电磁铁吸力不够而产生噪声，应该设法确保操作回路电压稳定。接触器装备不当或者受到震动影响歪斜，机械零件卡涩，使铁芯不能吸平，而产生噪声，处理时需调整此故障，消除机械件不灵活的问题。接触器动触头的弹簧压力太大而产生电磁铁噪声，需要将接触器动触头弹簧的压力适当调小。铁芯接触面过度磨损，应及时打磨接触面或直接更换铁芯，线圈匝间短路，则直接更换线圈即可。

二是接触器动作不可靠或反应迟钝。产生原因及解决措施：线圈控制线断开或接触不良，检查接线端子是否有断丝或松脱现象，有断线的更换导线，接线端子松脱的，应紧固相应的接线端子；线圈烧结损坏现象，则常使用万用表直接测量线圈本身的电阻值，如果测量出电阻为∞，则说明线圈烧坏，直接更换线圈；热继电器在动作后不复位，如果万用表测量2个闭合点之间的电阻值为0，则可按热继电器的复位键复位；辅助触头接触不可靠，选择清洁或者更换对应的辅助触头；触点冲程过大，调整触点超限。确定判断出接触器故障后，就必须在检查过程中断开电源，确保人身、设备安全。在排除了上述问题后,再逐一查找其他可能导致接触器故障的问题。

2.2 遥控操作系统

当前,许多电解铝企业都安装了带有多功能特性的天车设备,并利用无线网络控制技术对设备工作质量加以保证,而这项技术大多都是由集成电路设计和大规模数据处理技术所构成,从而提高了灵敏度和可靠性,利用这项技术,作业人员还能够使用便携式发射机完成工作命令的发出,而在此过程中,一旦出现红色指示灯点亮,表示遥控器电量不够,需要及时更换电池,而绿色指示灯亮则说明工作条件处于正常状态,如果没有显示灯亮起表示供电处于关闭状态,必须用钥匙将其开启,而一旦绿灯发生快速闪光现象,表示二次保护措施开始发挥作用,因此需要对二次防护线路进行更仔细的测试[2]。

当多功能天车遥控器出现故障时，首先检查电池盒安装方向是否正确，再检查电池电源是否正常，然后检查电池盒和线路板之间的连接线是否松动、断路。最后确认遥控器遥杆、拨杆等控制单元是否存在接触不良情况。在排查完成遥控器故障后，则要检查确认遥控器接收机是否存在故障。

2.3 电气控制系统

一般情形下,电解铝多功能天车都是通过外部三相四线安全滑轴线来实现供电,而电机控制系统则多数由变频器来完成控制,在电解铝多功能机组中,停车控制系统主要通过制动电阻实现,而电机组的连续控制系统则通常会通过编码器进行控制。

一是供电部分的常见故障。在多功能电解铝天车机组工作过程中,滑线和滑刀脱落都是比较普遍的现象,主要是在生产电解铝阶段,由于温差变化会对滑线产生作用,使滑轴线经常出现膨胀、收缩现象,在受热情况下的滑线也会逐渐拱起,从而出现拖拉接头的现象,同时会导致下一部分滑轴线产生了松动情况,使整个电解铝多功能机组的正常工作遭受危害，所以，一定要对滑轴线的正常工作状况进行定期检测,对具有较高故障产生概率的部分,还必须对滑轴线补偿装置加以加强。集电器的滑块在长时间运行过程中，磨损比较严重，需要定期对集电器滑块进行更换；滑线连接处螺栓由于长时间摩擦震动，经常导致接触不良，需要定期对滑轴线接头位置螺栓进行检查紧固；集电器弹簧在长期工作过程中，导致弹簧弹力不足，集电器弹簧不能很好地支撑滑块，需要调整或者更换弹力不足的弹簧。

二是变频器部分的常见故障。直流母线当中的直流电压是变频器发生太压故障时的重点区域,当变频器保持正常工作状况的情形下,其最大直流电压为510 V,而线路当中的最大电流则是380 V,因此如果出现了太压问题时,会将直流母线的储能状态转变成充电状态,从而使电流进一步加大,甚至到达750 V以上,如果在变频器当中产生过压现象,触发了保护装置,一般情况下,变频器就可以在高压情况下正常运行,但是由于高压情况必须在规定的范围,所以一旦压力超出了变频器规定范围,就将使电机发生很大损害,除此之外,在变频器当中的另一个原因即为过流故障,这个故障现象的主要出现因素有3个,分别为在恒速运行、减速运行以及加速运行等状况下产生的越流障碍现象,而产生此类问题的主要因素是系统没有实现均衡分荷,也可能由于在实现加减速过程中持续时间过短等因素而引起,因此对于此类故障问题通常都会试着通过加设辅助期间的方法加以解决,使负荷突变率的形成概率大大减小,同时需要对加速持续时间适当延长,并进行线路检测工作,但是在此过程中,也必须对变频器断裂问题保持高度关注,因为一旦发生断裂问题,就表示着变频器已经受损,需要及时进行有效的更换,因此变频器过载问题在多功能天车机组中属于比较普遍的故障问题,其分为变频器超载以及电动机超负荷,而负载过大、加速时间过短和直流制动过大都是导致此类问题的主要因素,因此为了对此类问题得以处理,最有效的解决办法便是要做好压力检测工作,并将刹车时间拉长,此外,如果机械轴承品质不佳也会对制动系统产生危害,另外，变频器通信故障也时有发生，所以,在日常的点检维修工作中，要重视变频器的日常检测,或者使用输出功率较大的变频器或电动机。

三是PLC 部分的常见故障。一旦PLC部分发生故障问题,CPU上的红指示灯会作出反应,并把发生故障的部位确定了出来,绿色指示灯亮则说明机组工作状态处在正常状况,而红色指示灯则说明供电能力不足,如果红指示灯发生了不断点亮的现象,则表示PLC硬件部分发生了故障问题,而当橙色指示灯突然亮起时表示PLC不能开机,如果该指示灯缓慢点亮,则表示连接部分不能完成连接[3]。

四是液压站故障及排除策略。在铝电解多功能天车实际生产运行过程中，液压站故障也直接影响着多功能天车工具小车的正常运行，液压站故障将直接导致多功能天车报电气故障。液压站电源、液压站电机保护器、液压站油位、液压站系统压力、液压站油滤、液压站油温以及相关电动控制阀门等一旦发生故障，都将导致多功能天车相关液压系统无法使用。由于外部高温天气对电解厂房内部温度影响较大，电解铝多功能天车液压站运行就需要创造良好的通风散热条件，因此，确保电解铝多功能天车液压站能正常运行，就需要点检维修作业人员加大液压站检查维修力度，及时清理液压站邮箱表面积灰，保持散热风机正常运转也确保液压站高效运行。另外，检修人员应掌握一定的液压站故障处理基本知识，以确保精准、快速排除液压站故障，确保多功能天车高效运行。

2.4 啃轨原因分析及解决措施

电解铝多功能天车日常使用过程中，大车行走、小车行走、出铝车行走，啃轨、咬轨的现象时常都会发生，将直接影响多功能天车正常运行甚至导致多功能天车停用。

电解铝多功能天车啃轨的主要表现有如下几个。①天车轨道侧面或水平轮有明显凹凸不平的斑痕，严重时甚至存在毛刺或掉铁屑。②多功能天车正常运行时，车轮中心与正轨道中心明显不在一条直线上，存在明显偏差。③多功能天车正常行驶时，车体产生偏斜，甚至车轮走偏。④多功能天车行驶过程中，发出响亮的“嘶嘶”啃轨声，啃轨特别严重时，行走过程中发出“吭吭”的撞击声，甚至出现爬轨、脱轨现象。

解决方法上，第一需要注意的问题是先天性问题，及轨道材料，装配过程存在的问题。电解铝多功能天车轨道建造过程中也会出现材质问题。轨道问题产生啃轨现场在实际生产过程中占比很大，甚至达到70%以上，所以，解决轨道本身问题，是解决多功能天车啃轨的重点。

第二需要重点关注的因素就是多功能天车驾驶人员操作问题。如果多功能天车操作未严格执行操作要求，就容易出现多功能天车啃轨现象。在实际的操作过程中，由于多功能天车的行驶速度应该是由慢到快逐步增加，所以严令禁止直接由低档位跳入中高档位置，从而使天车驱动装置产生了损坏。而一旦驱动装置损坏或出现了异常就会造成天车制动不同步，进而出现啃轨现象。此外,如果天车在起步过程中加速得过快，天车行走轮也可能会出现空转或者打滑现象，更易造成天车发生啃轨，因此相关天车操作人员操作时必须避免猛开猛停现象。

3 机组日常维护

多功能天车设备一定要定期进行保养,以确保所有部件的完好无损,同时针对工作过程中出现的一些隐患问题需要及时加以解决,接线端子也必须使用专门的器具加以紧固并且表面也需要保证清洁无尘,以避免由于振动而产生失效现象,除此以外,需要经常对PLC输出电源进行观察与检查等[4]。

4 结束语

电解铝多功能天车的应用不仅可以更好满足生产车间的生产要求，还可以为企业创造出更高的经济效益，因此相关厂家必须重视多功能天车运行过程中存在的问题，了解产生问题的原因，提出有效的解决措施，完善多功能天车的生产环节，保证电解铝生产的质量。电解铝多功能天车的运行管理不是一个单一的系统，需要相对完善的管理体系，这不仅需要底层操作人员重视日常操作环节，严格遵循操作步骤，高层领导也要更好地把控日常生产环节，实施科学有效的管理，及时发现电解铝多功能天车生产过程中的问题，及时对多功能天车的生产技术进行创新。