降低鋼絲酸洗行車故障的具體方法

劉行之，劉慶峰

（新余新鋼金屬制品有限公司，江西 新余 338000）

1 鋼絲酸洗生產(chǎn)工藝流程及行車現(xiàn)狀

1.1 我廠鋼絲酸洗生產(chǎn)的工藝流程

鋼絲坯料用叉車叉上進(jìn)線皮帶機(jī)→皮帶機(jī)將坯料運(yùn)送至1#行車吊鉤正下方→1#行車用吊鉤將鋼絲坯料吊進(jìn)酸洗槽（多個(gè)）依次進(jìn)行多次酸洗→1#行車吊進(jìn)酸后水浸洗槽（多個(gè)）依次浸泡→2#行車吊進(jìn)酸后水沖洗槽沖洗→2#行車吊進(jìn)潛水槽內(nèi)潛水車上轉(zhuǎn)移至廠房另一側(cè)→3#行車吊進(jìn)磷化槽內(nèi)（兩個(gè)）依次磷化（此工藝有蒸氣加熱）→3#行車吊進(jìn)磷化后水沖洗槽沖洗→3#行車吊進(jìn)硼化槽內(nèi)硼化→4#行車吊進(jìn)石灰水槽內(nèi)浸泡（此工藝有蒸氣加熱）→4#行車吊進(jìn)烘干箱內(nèi)烘干→4#行車吊上出線皮帶機(jī)準(zhǔn)備出線→出線皮帶機(jī)退行車吊鉤→出線皮帶機(jī)將酸洗好的坯料運(yùn)送至拉絲廠房→4#行車將吊鉤放在還鉤車上→還鉤車將吊鉤運(yùn)回至鋼絲坯料進(jìn)線皮帶機(jī)處，這樣完成一卷鋼絲坯料的酸洗全過程。整個(gè)生產(chǎn)線工藝生產(chǎn)布局呈U型，潛水車就是U型底部。工藝生產(chǎn)流程中的每個(gè)環(huán)節(jié)中鋼絲坯料轉(zhuǎn)運(yùn)全部靠行車的起升和下降來完成，行車起降相當(dāng)頻繁。一旦行車在哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，整個(gè)生產(chǎn)線都會(huì)受到影響，嚴(yán)重時(shí)甚至造成停產(chǎn)，從而影響酸洗質(zhì)量及產(chǎn)量，對(duì)后續(xù)拉絲工藝造成不可估量的影響，從這可以看出行車在酸洗生產(chǎn)過程中起著非常重要的作用。是人廠正常生產(chǎn)的瓶頸設(shè)備。

1.2 酸洗行車現(xiàn)狀

我廠酸洗生產(chǎn)線現(xiàn)在用共有4臺(tái)相同規(guī)格、型號(hào)的行車，因生產(chǎn)工藝需要，每臺(tái)行車起升高度不同，所以每臺(tái)行車都有對(duì)應(yīng)的工作位置，在生產(chǎn)過程中行車小車是固定不動(dòng)的（即行車吊桿只有升、降兩種工作方式），行車大車運(yùn)行及卷?yè)P(yáng)升降依靠PLC控制變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行，行車到達(dá)所在的位置定位均利用激光測(cè)距儀反饋實(shí)時(shí)位置，激光測(cè)距儀可在運(yùn)行速度10m/s的情況下仍達(dá)到1mm的精度，確保定位的精確性。正常情況下行車運(yùn)行無須人工干預(yù)，初始情況由操作工人確認(rèn)上線鋼絲坯料工藝編號(hào)，不同工藝編號(hào)對(duì)應(yīng)坯料在不同的酸洗槽、水洗槽、沖洗槽、磷化槽、硼化槽、石灰槽等的浸泡時(shí)間，沖洗時(shí)間及烘干箱內(nèi)的烘干時(shí)間均有所不同，行車從進(jìn)線皮帶機(jī)上將酸洗吊鉤上的鋼絲坯料運(yùn)送至相應(yīng)的生產(chǎn)工藝區(qū)，等待完成相應(yīng)工藝規(guī)定的時(shí)間后，行車?yán)^續(xù)將坯料依次吊往下一個(gè)生產(chǎn)工藝區(qū)，直到坯料完成最后烘干工藝操作后，由最后一部行車將酸洗好的鋼絲坯料吊至出線皮帶機(jī)或駁運(yùn)小車上，還鉤車在出線皮帶機(jī)位置等待行車將酸洗吊鉤放回還鉤車上后運(yùn)送至進(jìn)線皮帶機(jī)位置，這樣行車來回重復(fù)操作，相互銜接完成各個(gè)生產(chǎn)工藝，使每個(gè)環(huán)節(jié)有序進(jìn)行下去。

2 行車在生產(chǎn)工藝過程中出現(xiàn)的常見故障

（1）卷?yè)P(yáng)鋼絲繩出現(xiàn)斷股，甚至崩斷，造成鋼絲坯料卷及吊鉤滑落，吊鉤及鋼絲坯料砸壞槽子。

（2）起升吊桿調(diào)節(jié)壓輪容易爆裂，造成吊桿歪斜，起吊及放下時(shí)不到位，出現(xiàn)位移現(xiàn)象，放不到指定位置。

（3）電源滑觸線及集電器受酸霧腐蝕短路造成跳閘，甚至起火。

（4）激光測(cè)距儀鏡頭被酸霧、水霧、汽霧覆蓋，造成報(bào)警臨時(shí)停車。

（5）酸槽吊鉤定位架及吊鉤座有腐蝕，造成兩側(cè)高低不一致，行車下放時(shí)鋼絲繩松弛。

（6）起升限位器及限重器失靈，造成吊鉤沖頂或起吊不了。

3 解決措施

3.1 重新選擇鋼絲繩使用標(biāo)準(zhǔn)

行車鋼絲繩由卷筒放出，經(jīng)排繩器滑輪向上繞過塔頂導(dǎo)向輪，向下進(jìn)入行車起升吊桿頂部重量限制器滑輪，再向上將繩頭通過繩夾用銷軸固定在塔頂部。鋼絲繩具有纏繞層數(shù)多、起重高度大、起重速度快等特性。在使用過程中，主要有磨損、疲勞、變形3種失效形式。

行車在使用過程中，鋼絲繩沖擊載荷大小直接關(guān)系到使用過程中的安全性能，特別是行車起降提升重物出液面時(shí)，沖擊載荷最大，其沖擊載荷主要來源以下兩個(gè)方面：

（1）行車用吊鉤將鋼絲坯料吊起放入液面下完成一個(gè)生產(chǎn)工藝后，突然起升吊起鋼絲坯料剛出液面時(shí)，由于垂直高度較大，加之行車吊臂、吊鉤、鋼絲繩、鋼絲坯料自身重量所產(chǎn)生的慣性作用，使之獲得較大的沖擊載荷。

（2）當(dāng)行車起降運(yùn)行速度達(dá)到2m/s左右時(shí)，整體運(yùn)行速度較快，在運(yùn)行過程中，鋼絲繩在滑輪及卷筒中的剮蹭及偏心等原因而產(chǎn)生的振動(dòng)現(xiàn)象所引起的沖擊載荷較大。所以鋼絲繩的選擇相當(dāng)重要。

原來行車生產(chǎn)廠家提供給我們使用的鋼絲繩執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是GB/T20118-2006，是一般用途鋼絲繩，組成結(jié)構(gòu)是6×19＋NF，類型為點(diǎn)接觸類型鋼絲繩，鋼絲繩芯選用的是天然纖維芯，規(guī)格是直徑φ15.5mm，交右捻向，公稱抗拉強(qiáng)度為1670N/mm2，鋼絲繩最小破斷拉力123KN。在使用過程中，四部行車使用時(shí)間最短的一次僅7天，最長(zhǎng)的一次也只有23天，平均使用壽命時(shí)間15天左右就會(huì)出現(xiàn)斷股，甚至崩斷，在改造前崩斷了五次，砸壞槽子4次，砸壞密封墻1次，影響生產(chǎn)最長(zhǎng)時(shí)間達(dá)30小時(shí)，對(duì)公司造成不可估量的損失，同時(shí)造成設(shè)備事故及安全險(xiǎn)肇事故。后來我們選用了執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T8918-2006，這是重要用途鋼絲繩，組成結(jié)構(gòu)是6×19W＋FC，類型為線接觸鋼絲繩，鋼絲繩芯選用人工纖維芯，鋼絲繩最小破斷拉力142KN。其余參數(shù)保持一樣，同樣四部行車使用時(shí)間最短的一次也用了28天，最長(zhǎng)的一次甚至用了90天才出現(xiàn)斷股現(xiàn)象，平均使用壽命時(shí)間達(dá)到了55天，還未出現(xiàn)崩斷砸壞槽子現(xiàn)象。大輻提高了鋼絲繩使用壽命，降低了行車因鋼絲繩斷股或崩斷造成的停產(chǎn)，大大提高了酸洗的作業(yè)率，避免了設(shè)備事故及安全險(xiǎn)肇事故。為后續(xù)順延拉絲生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的保障。

使用1年來，與原來同期相比，節(jié)約鋼絲繩65根（每根長(zhǎng)22m），減少維修時(shí)間400多小時(shí)，節(jié)約維修費(fèi)用近80萬元，酸洗作業(yè)率達(dá)到95.3%以上，酸洗合格率達(dá)到98%以上，取得了理想效果。

3.2 優(yōu)化起升吊桿壓輪大小及長(zhǎng)度，同時(shí)調(diào)整安裝位置，在大車運(yùn)行方向兩邊各增加一組壓輪

行車廠家原配置的壓輪規(guī)格是φ90×100，安裝位置在吊桿中間，吊桿四方各一個(gè)，在行車起吊和運(yùn)行時(shí)，由于慣性晃動(dòng)很大，經(jīng)常出現(xiàn)放下時(shí)偏離吊鉤碗而擱邊或放到吊鉤碗外，從而造成行車吊鉤脫不了鉤，有時(shí)出現(xiàn)鋼絲繩松弛現(xiàn)象。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)使用情況，我們將原壓輪位置上移，在原壓輪位置下方再增加一組壓輪，規(guī)格改為φ115×230，安裝位置在行車大車運(yùn)行方向，分為上下兩組交叉安裝，這樣每個(gè)方向有上下兩組壓輪，吊鉤起降時(shí)壓輪點(diǎn)多，晃動(dòng)明顯減少，保證吊鉤上下運(yùn)行時(shí)很平穩(wěn)。這樣減少起吊及運(yùn)行時(shí)的晃動(dòng)，下降時(shí)能夠準(zhǔn)確將吊鉤放入吊鉤碗而順利脫鉤，也不會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩松弛現(xiàn)象。從而提高行車作業(yè)率。

3.3 保證激光發(fā)射器及反光板干凈

因?yàn)樾熊囋谏a(chǎn)使用過程中，每部行車工作范圍不同，經(jīng)常進(jìn)出酸洗槽、水沖洗槽及磷化槽上方，有酸霧及水蒸汽覆蓋激光發(fā)射器及反光板，使其溫度波動(dòng)較大，在環(huán)境溫度較低的情況下容易出現(xiàn)報(bào)警，無法反饋行車準(zhǔn)確位置，行車會(huì)出現(xiàn)大量臨時(shí)停車，現(xiàn)我們?cè)?#行車上增加了暖風(fēng)機(jī)，對(duì)著激光測(cè)距儀鏡頭方向鼓風(fēng)，保持激光測(cè)距儀的鏡頭有一定溫度，從而使得酸霧、水霧馬上蒸發(fā)，不容易附著在鏡頭表面，讓鏡頭表面保持干燥，保證激光發(fā)射器及反光板清晰可見，從現(xiàn)在使用情況反饋，有效地減少了行車臨時(shí)停車的次數(shù)。

3.4 酸洗槽內(nèi)吊鉤座立柱更換為不銹鋼材質(zhì)，在吊鉤座內(nèi)增加V型滑槽

原有吊鉤座立柱是普通方管立柱，在酸洗過程中，有酸液飛濺出酸洗槽，順著擋板流下腐蝕立柱，造成兩側(cè)立柱高低位置不平，吊鉤座高低位置也不一樣，行車吊鉤下放時(shí)容易偏斜，吊鉤脫不了，造成鋼絲繩松弛。為了應(yīng)對(duì)飛濺出的酸液腐蝕立柱情況，將立柱及吊鉤座改為不銹鋼材質(zhì)。另吊鉤座內(nèi)部?jī)蛇呍黾恿诵泵娼氰F，形成V型狀，在吊鉤下放時(shí)讓吊鉤自行滑動(dòng)定位在兩側(cè)吊鉤底座中心位置，保證吊鉤下放時(shí)的準(zhǔn)確位置，不會(huì)出現(xiàn)吊鉤歪斜現(xiàn)象，減少了鋼絲繩松弛的次數(shù)。

行車在酸洗槽、磷化槽、石灰槽內(nèi)完成生產(chǎn)工藝時(shí)，因有酸霧或蒸氣，行車限位器在這種環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間工作，會(huì)出銹蝕及腐蝕，限位彈簧有時(shí)會(huì)卡死或斷裂，當(dāng)行車吊著鋼絲坯料在上升到限位位置時(shí)而失靈，造成行車吊鉤沖頂。為了杜絕這種現(xiàn)象，在起升吊桿頂部適當(dāng)位置增加一個(gè)限位器，并定期檢查更換，起到雙保險(xiǎn)作用。

限重器在失重或超重時(shí)均不會(huì)起吊，在這種惡劣環(huán)境下，有時(shí)也會(huì)卡死失靈，所以安排了專人定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或更換，確保良好使用。

4 改造前后的效果對(duì)比

（1）四臺(tái)行車從2019年1月至2020年4月開始記錄的故障時(shí)間及次數(shù)為改造前，具體數(shù)據(jù)情況如下（表1）。

表1 改造前故障時(shí)間及次數(shù)

（2）四臺(tái)行車從2020年5月至2020年12月記錄的故障時(shí)間和次數(shù)為改造后，具體數(shù)據(jù)情況如下（表2）。

表2 改造后故障時(shí)間及次數(shù)

（3）改造前后月平均故障時(shí)間及次數(shù)如下（表3）

表3 改造前后月平均故障時(shí)間及次數(shù)

5 結(jié)語(yǔ)

通過上述對(duì)鋼絲繩的重新選型、吊桿調(diào)節(jié)輪的改進(jìn)及安裝位置的重新布置、電源滑觸線及集電器的改換、激光測(cè)距儀及鏡頭的重點(diǎn)維護(hù)保養(yǎng)、吊鉤定位架及吊鉤座的更換及改進(jìn)。在這幾方面工作完成后，使用八個(gè)月以來，總故障時(shí)間、總故障次數(shù)、月平均故障時(shí)間、月平均故障次數(shù)均有明顯下降，生產(chǎn)效率有明顯上升，保證了酸洗生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，同時(shí)確保下道生產(chǎn)線的順利進(jìn)行。也節(jié)約了維修人力、物國(guó)和財(cái)力，使用效果良好，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。