運(yùn)用QC方法降低門機(jī)的故障率

王東闊 單有臣 秦巖

摘 要：門機(jī)屬于港口大型電動(dòng)裝卸設(shè)備，設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性是影響碼頭生產(chǎn)連續(xù)性的重要因素。在日常的設(shè)備生產(chǎn)管理中，我們發(fā)現(xiàn)由PLC控制系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鉸點(diǎn)軸承所造成的故障率遠(yuǎn)高于前期預(yù)測(cè)。為了提高整機(jī)運(yùn)行的可靠性，結(jié)合門機(jī)生產(chǎn)使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們立項(xiàng)研究分析，運(yùn)用QC方法提出了設(shè)計(jì)優(yōu)化方案，并在16噸門機(jī)上實(shí)施，最終達(dá)到控制目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；PLC控制系統(tǒng)；鉸點(diǎn)

1 現(xiàn)狀調(diào)查

我們對(duì)2015年02月—2015年04月時(shí)間段內(nèi)的門機(jī)故障類型與頻率進(jìn)行調(diào)查，如下表：

2 原因分析

我們小組把設(shè)備故障的原因列出，全面仔細(xì)地查找要因。

2.1 影響旋轉(zhuǎn)制動(dòng)器運(yùn)行可靠性的因素

電機(jī)功率計(jì)算選擇，系統(tǒng)設(shè)計(jì)冗余是否偏小，減速機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算，驅(qū)動(dòng)變頻器各類保護(hù)完善，制動(dòng)環(huán)節(jié)的可靠性，氣壓支持系統(tǒng)問(wèn)題，設(shè)備操作問(wèn)題。

2.2 PLC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)問(wèn)題分析

項(xiàng)目組開始了專題研究。我們對(duì)故障車進(jìn)行全面反復(fù)的檢查，根據(jù)我們使用的經(jīng)驗(yàn)，故障多為：

2.2.1 故障現(xiàn)象一：停機(jī)

故障分類及原因：

①CPU異常報(bào)警而停機(jī)；②存儲(chǔ)器異常報(bào)警（ERR）而停機(jī)；

③輸入/輸出單元異常報(bào)警而停機(jī)。

2.2.2 故障現(xiàn)象二：程序不執(zhí)行

故障分類及原因：

①全部程序不執(zhí)行；②部分程序不執(zhí)行。

2.2.3 故障現(xiàn)象三：程序內(nèi)容變化

故障分類及原因：

①長(zhǎng)時(shí)間停電引起變化；②電源ON/OFF操作引起變化；③運(yùn)行中發(fā)生變化。

2.3 各部軸承損壞的分析

潤(rùn)滑不充分、材料疲勞、巨大的沖擊交變載荷、設(shè)備振動(dòng)等原因造成各部鉸軸軸承損壞。

3 制定對(duì)策

3.1 改進(jìn)后的旋轉(zhuǎn)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（虛線為增加部分，加黑箭頭表示氣壓氣流方向）（圖1）

3.2 針對(duì)PLC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)問(wèn)題影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的要因制定對(duì)策

根據(jù)出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題與硬件維修的成本分析，在原有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上，對(duì)PLC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行更換。

3.3 針對(duì)鉸軸軸承易損壞問(wèn)題影響設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的要因制定對(duì)策

根據(jù)在門機(jī)運(yùn)行中對(duì)軸承出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析，在不影響原機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的前提下，對(duì)鉸軸破損軸承進(jìn)行更換。由國(guó)產(chǎn)軸承更換為進(jìn)口軸承，同時(shí)升級(jí)潤(rùn)滑系統(tǒng)，并對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)潤(rùn)滑盲點(diǎn)立即進(jìn)行手動(dòng)注油。

4 組織實(shí)施

4.1 旋轉(zhuǎn)制動(dòng)器系統(tǒng)改造

4.1.1 機(jī)械安裝

拆除原有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)氣液轉(zhuǎn)換制動(dòng)系統(tǒng)；

在原旋轉(zhuǎn)減速機(jī)基礎(chǔ)上裝配新的制動(dòng)臂。

4.1.2 電氣線路施工

按電氣原理圖施工。

4.1.3 參數(shù)設(shè)置

移植現(xiàn)有門機(jī)旋轉(zhuǎn)制動(dòng)參數(shù)。

4.2 PLC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)改造

4.2.1 電氣元器件安裝

拆穿原有的安川CP-316H的PLC組件；

在原有位置安裝現(xiàn)有的GE 90-30的PLC組件。

4.2.2 電氣線路施工

按電氣原理圖安裝、接線。

4.2.3 PLC程序移植

根據(jù)原有安川PLC程序，重新改寫為適用于GE 90-30系統(tǒng)識(shí)別的程序。

4.3 提高鉸軸軸承使用壽命

4.3.1 更換同型號(hào)進(jìn)口軸承

機(jī)械安裝，對(duì)破損處的軸承進(jìn)行拆除更換。

4.3.2加強(qiáng)對(duì)各鉸軸處的潤(rùn)滑保養(yǎng)

提供潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)，按時(shí)堅(jiān)持每個(gè)鉸點(diǎn)處潤(rùn)滑情況，對(duì)集中潤(rùn)滑不到位的鉸點(diǎn)進(jìn)行手動(dòng)打油。

5 效果檢查

改造后的16噸門機(jī)投入運(yùn)行以來(lái)，在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的故障率，較其它門機(jī)明顯降低。旋轉(zhuǎn)制動(dòng)系統(tǒng)中由于采用了變頻變力制動(dòng)器改造方案，非常穩(wěn)定，出現(xiàn)故障后，司機(jī)可以在駕駛室中迅速切換到手動(dòng)模式，故障的維修對(duì)生產(chǎn)不產(chǎn)生任何不利的影響，整個(gè)系統(tǒng)的可靠性得到提升。