塔形機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障分析與應(yīng)對措施

摘要：介紹塔形機(jī)的傳動(dòng)形式和結(jié)構(gòu)。針對設(shè)備在現(xiàn)場使用中出現(xiàn)的故障進(jìn)行判斷與分析，并根據(jù)點(diǎn)檢員的工作經(jīng)驗(yàn)提出改進(jìn)建議與設(shè)想，解決設(shè)備使用中的實(shí)際問題。

關(guān)鍵詞：塔形機(jī)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；設(shè)備故障；改進(jìn)

本鋼正在建設(shè)千萬噸級精品板材板材生產(chǎn)基地和具有國際競爭力的現(xiàn)代化鋼鐵企業(yè)，連軋廠正在建設(shè)世界一流的精品板材生產(chǎn)基地和具有國際競爭力的現(xiàn)代化熱軋生產(chǎn)線。在生產(chǎn)過程中，存在塔型，對產(chǎn)品質(zhì)量及外觀帶來一定的影響，產(chǎn)品后續(xù)工作程序被耽誤，同時(shí)帶來了經(jīng)濟(jì)損失。

在設(shè)備維護(hù)過程中，我們經(jīng)歷了故障后維修、設(shè)備預(yù)修、小改小革的幾個(gè)階段。我們設(shè)備管理的目標(biāo)就是減少設(shè)備的故障停機(jī)時(shí)間，提高打捆機(jī)的穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品打捆質(zhì)量及外觀，滿足客戶的需求。

1 塔形機(jī)傳動(dòng)形式

塔形機(jī)在電動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下在導(dǎo)軌上做前后移動(dòng)，控制小車前進(jìn)或后退，當(dāng)小車前進(jìn)或后退到位時(shí)指示燈會(huì)亮，同時(shí)小車停止移動(dòng)。若出現(xiàn)異常情況請按急停按鈕，這時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)自制動(dòng)，小車停止移動(dòng)。無電力時(shí)，若需要移動(dòng)小車，可打開驅(qū)動(dòng)電機(jī)風(fēng)扇罩，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)風(fēng)扇可使小車移動(dòng)。

2 常見故障

2.1 電機(jī)安裝形式缺陷與底座添加

故障：懸掛式安裝導(dǎo)致電機(jī)在自身重力和車體起、停擺動(dòng)過程中，產(chǎn)生極大慣性。電機(jī)與減速機(jī)固定聯(lián)接螺栓（M12）受到?jīng)_擊，使用壽命縮短，損壞，電機(jī)掉落，設(shè)備不能正常動(dòng)作。

改進(jìn)：改進(jìn)電機(jī)的固定形式，增強(qiáng)穩(wěn)定性。具體措施為更換電機(jī)外殼（帶安裝底座），在車體焊接固定梁，加工定位螺栓孔，將電機(jī)固定在梁上。這樣保證了的電機(jī)在運(yùn)行中的穩(wěn)定，減少了聯(lián)接螺栓的受力。實(shí)際使用過程中效果明顯（圖2）。

2.2 電機(jī)與減速機(jī)間傳動(dòng)故障和改進(jìn)方案

故障：電機(jī)和減速機(jī)直接接觸，任何一方發(fā)生故障時(shí)，都會(huì)對對方有影響，產(chǎn)生不穩(wěn)定因素，提升設(shè)備故障率，引起設(shè)備運(yùn)行故障。

首先，驅(qū)動(dòng)齒輪安裝在電機(jī)軸上，直接與減速機(jī)內(nèi)傳動(dòng)齒輪作用，沒有像通常組裝時(shí)通過聯(lián)軸器與減速機(jī)聯(lián)接，兩者相互干涉，處理一方時(shí)就有可能對另一方帶來不安全因素，易產(chǎn)生故障.由于電機(jī)軸比較細(xì)（20mm），定位鍵比較?。?mm）。在大負(fù)載（車體總重6000kg）、交變應(yīng)力作用下，磨損電機(jī)軸、定位鍵和齒輪內(nèi)徑，裝配精度變差，齒輪經(jīng)常脫落，電機(jī)空轉(zhuǎn)。而且此時(shí)齒輪脫落掉進(jìn)減速機(jī)，碰撞碾壓，造成齒輪損壞；更換電機(jī)時(shí)高溫拆裝齒輪時(shí)改變齒輪硬度，造成齒輪磨損加劇。

其次減速機(jī)為敞開式，靠電機(jī)組合密封，密封效果不好。電機(jī)固定螺栓松動(dòng)掉落發(fā)生故障時(shí)要拆除電機(jī)，而且經(jīng)常要對電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪裝配情況進(jìn)行檢查，減速機(jī)內(nèi)容易進(jìn)入異物，磨損齒面，嚴(yán)重時(shí)造成卡阻，齒斷裂（圖3）。

最后傳動(dòng)齒輪非標(biāo)準(zhǔn)件，備件加工難度大。電機(jī)軸上的齒輪損傷，需對齒輪進(jìn)行測繪加工。委托一機(jī)修、三機(jī)修試制加工，在實(shí)際使用中和減速箱內(nèi)的齒輪無法準(zhǔn)確嚙合，轉(zhuǎn)動(dòng)幾圈后卡阻，不能動(dòng)作，導(dǎo)致現(xiàn)場設(shè)備停機(jī)，影響設(shè)備穩(wěn)定使用；如果減速機(jī)內(nèi)齒輪損傷，只能更換減速機(jī)。

改進(jìn)方案：首先改選減速機(jī)，增加一個(gè)輸入軸，使減速機(jī)成為一個(gè)封閉的個(gè)體，保證了減速機(jī)的密封性，減少內(nèi)部齒輪組合因外部雜質(zhì)侵入而造成的損傷；其次通過聯(lián)軸器將電機(jī)、減速機(jī)兩個(gè)單獨(dú)的個(gè)體聯(lián)接起來。任何一方發(fā)生故障時(shí)，斷開聯(lián)軸器，更換備件，不會(huì)對另一方產(chǎn)生額外影響，故障因素減少；最后，由于備件標(biāo)準(zhǔn)化、獨(dú)立性，檢修更換時(shí)間短，效率高，減少備件使用費(fèi)用（圖4）。

2.3 電機(jī)抱閘與行程開關(guān)的調(diào)整

故障：塔形機(jī)在軌道兩端有2個(gè)減速點(diǎn)（圖6）。塔形機(jī)行駛到位時(shí)，擋鐵碰撞行程開關(guān)反饋信號使電機(jī)抱閘抱緊，塔形機(jī)減速。由于塔形機(jī)整體重量大，減速時(shí)慣性較大。電機(jī)抱閘定位螺栓強(qiáng)度無法承受負(fù)載狀態(tài)下塔形機(jī)（8000kg）的減速要求，負(fù)載動(dòng)作中抱閘聯(lián)接螺栓在抱閘與電機(jī)軸的摩擦力作用下?lián)p壞、脫落，抱閘失效。而塔形機(jī)在行程到位時(shí)沒有減速，撞擊軌道末端擋鐵，導(dǎo)致?lián)蹊F變形、松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)擋鐵脫落，塔形機(jī)脫軌；脫軌后塔形機(jī)無法控制鋼卷塔形，也阻礙2#梁的運(yùn)卷，影響生產(chǎn)順行。

改進(jìn)方案：針對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行情況，首先配合改造加長行程開關(guān)擋鐵（圖7），延長塔形機(jī)的減速時(shí)間，平緩減速曲線；其次合理調(diào)整抱閘松緊度，減少與電機(jī)軸的摩擦力，使之穩(wěn)定、有效的發(fā)揮作用（圖5）；最后增加與步進(jìn)梁的位置安全連鎖開關(guān)，保證設(shè)備運(yùn)行的安全性。通過在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中積累經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)用效果明顯，簡單、有效、安全，保證了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

通過對設(shè)備在現(xiàn)場實(shí)際使用中的維護(hù)與改進(jìn)， 了解了現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，掌握了快速分析、處理設(shè)備故障的方法，提高了設(shè)備的使用性能，延長了設(shè)備的使用周期，方便了對設(shè)備的維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫桓，陳作模，葛文杰.“機(jī)械原理”第七版，2007年高等教育出版社.

[2]孫志禮，冷興聚，魏延剛，曾海泉.機(jī)械設(shè)計(jì)，2006年東北大學(xué)出版社.

作者簡介：楊海軍（1978），男，機(jī)械工程師，2000年7月畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)，涉外機(jī)械工程專業(yè)，現(xiàn)在本鋼熱連軋廠從事設(shè)備點(diǎn)檢工作。