2 700板坯升降系統(tǒng)可靠性改造與維修

茍春生

寶武重慶鋼鐵 重慶 401220

0 引言

2 700板坯升降系統(tǒng)主要用于將水平標高較高的煉鋼廠生產(chǎn)的連鑄鋼坯送往標高較低下游板材軋鋼廠（2 700中板廠），該裝置的升降臺車在下行過程中，經(jīng)常發(fā)生連鑄坯從臺車上掉落，牽引配重小車因臺車出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)經(jīng)常脫軌。后來改用汽車轉(zhuǎn)運，但費用高、不經(jīng)濟?；谏a(chǎn)的需要，本文對2 700板坯升降臺車做適應(yīng)性改造，使其不發(fā)生歪斜，滿足生產(chǎn)需要。

1 設(shè)備簡介

1.1 工作流程

如圖1、圖2所示，升降臺車上布置有輸送輥道，電動機設(shè)置在運輸輥道，將運輸輥道A上的鑄坯運送到運輸輥道B上。當(dāng)鑄坯從運輸輥道A運動到板坯升降臺車輥道上停止后，板坯升降系統(tǒng)升降臺車卷揚機起動，通過1組滑輪機構(gòu)將臺車和鋼坯一起向下運動到與運輸輥道B對齊的位置，將鑄坯運送到運輸輥道B上，然后臺車返回到澆鑄線待機位，準備下次運坯。

圖1 2 700板坯升降系統(tǒng)布置圖

圖2 改造前2 700板坯升降系統(tǒng)傳動布置圖

1.2 工作原理

該設(shè)備具有輥道運輸鋼坯、橫移升降、導(dǎo)向?qū)χ械裙δ?。臺車車架上設(shè)置了7組獨立傳動輥道，用于接受并存放澆鑄線送來的連鑄鋼坯。當(dāng)光電開關(guān)確認鋼坯到位后，升降臺車的卷揚電動機起動，將臺車從運輸輥道A平行位置向下斜降到運輸輥道B平行位置，再通過臺車上的輥道將鋼坯輸送到運輸輥道B上。臺車在斜面軌道上運行，車架兩側(cè)設(shè)置有側(cè)導(dǎo)向輪。

1.3 結(jié)構(gòu)特點

由于受廠房地勢的限制，本設(shè)備的車架采用了三角形構(gòu)架，以此來保證鋼坯在整個運輸過程中始終處于水平狀態(tài)。升降臺車的卷揚傳動采用2套傳動裝置，通過1組平衡滑輪組串聯(lián)，組成1套平衡系統(tǒng)。臺車上的輥道采用單獨傳動的方式，如果其中1臺傳動裝置故障，不會影響整個臺車的工作。另外，在臺車的軌道內(nèi)側(cè)設(shè)置2根軌道，用于布置配重小車，達到省力節(jié)能的效果。配重小車質(zhì)量小于臺車質(zhì)量，以確保鋼絲繩處于張緊狀態(tài)，確保鋼絲繩不亂卷筒繩槽。

2 故障問題

1）升降臺車托住鋼坯沿傾斜軌道下移至底部，與2 700輸送輥道B齊平時，升降臺車上的板坯向B輥道輸送，光電位置檢測開關(guān)經(jīng)常出現(xiàn)誤報，鋼坯未完全脫離升降臺車，升降臺車便向上運行，出現(xiàn)鋼坯從升降臺車上掉落，砸壞軌道。

2）鋼坯完全進入升降臺車向下運行，當(dāng)偏心過大時，會出現(xiàn)鋼坯從臺車上掉下或配重小車下道。

3）升降臺車滑線小車、滑線支架設(shè)計不合理，因臺車運行時抖動過大，經(jīng)常出現(xiàn)滑線小車掉落和刮傷電纜。

3 原因分析

1）在自動模式下，當(dāng)鑄坯從升降臺車輥道上向B輥道輸送時，鑄坯遮擋開光電開關(guān)，此時光電開關(guān)接收到信號后閉合，并延時幾秒待鑄坯完全脫離升降臺車后，升降臺車自動上升到與A輥道平行位置等待下一塊鑄坯的運送。但是輸送冷鑄坯時，有時會發(fā)生鑄坯實際并未完全通過光電開關(guān)位置，因冷鑄坯有時彎曲較大，兩端上翹，光電開關(guān)會接收到錯誤的鑄坯已通過信號并閉合，臺車自動上行。而實際上，鑄坯并未完全脫離升降臺車，造成鋼坯從正在上升的臺車上墜落到B輥道上，損壞輥道設(shè)備。

2）采用雙電動機雙卷筒分別驅(qū)動（見圖1、圖2)，一邊卷筒上的鋼絲繩通過升降臺車上的2個滑輪后，再纏繞在另一個卷筒上，升降臺車通過2個滑輪組浮動支撐在1根鋼絲繩上面，當(dāng)鋼坯上升降臺車時，鋼坯重心不在臺車中心線上時，臺車出現(xiàn)偏載，理論上偏心力矩由臺車上的導(dǎo)向輪來平衡。事實上，由于設(shè)計上的原因，臺車整體剛度不足，會出現(xiàn)升降臺車扭轉(zhuǎn)變形，進而導(dǎo)致升降臺車歪斜（見圖3），經(jīng)常發(fā)生鋼坯從升降臺車掉落或造成配重小車下道。

圖3 歪斜的升降臺車

3）升降臺車滑線導(dǎo)軌與升降臺車不平行，滑車長期脫軌，滑車設(shè)計不合理。

4 解決方案及實施過程

連鑄鋼坯上臺車，因長度長短不一，要完全讓鑄坯停在臺車中央較困難，偏心力矩經(jīng)常存在，要解決臺車歪斜問題，需要采取以下措施：

1）升降臺車不能通過2個滑輪組浮動支撐在1根鋼絲繩上面，應(yīng)改為2根。

2）升降臺車產(chǎn)生的偏心力矩不能由導(dǎo)向輪承受，應(yīng)由2臺電動機共同承擔(dān)，并確保2臺電動機在任何時候轉(zhuǎn)速保持相同。具體方法是將2臺電動機改為雙出軸電動機，在2臺電動機之間加裝1根萬向聯(lián)軸器，偏心載荷可由2根鋼絲繩自適應(yīng)分配。通過改進，可確保鋼絲繩在任何時候，卷繞收放速度是一致的，導(dǎo)向輪不承受偏心力矩，車架也不會發(fā)生歪斜。配重小車因沒有歪斜不會再次出現(xiàn)下道，偏心載荷產(chǎn)生的偏心力矩滿足公式M=N·e=2f·L，偏心力矩完全由2根鋼絲繩承擔(dān)?？捎行П苊庑枰黾悠渑まD(zhuǎn)剛度而對升降臺車進行大的改造。如圖4所示。

圖4 改造后2 700板坯升降系統(tǒng)布置圖

3）為解決因光電開關(guān)誤判斷導(dǎo)致掉坯的故障而增加判定條件。即當(dāng)光電開關(guān)接收到信號閉合后，在原來的延時基礎(chǔ)上加長5 s，因5 s時間足夠鑄坯移動至B輥道，則杜絕了因鑄坯彎曲或抖動導(dǎo)致光電開關(guān)誤判斷而出現(xiàn)掉坯的情況。

4）升降臺車滑線小車、滑線支架設(shè)計不合理，原設(shè)計的是C形鋼電纜滑車。升降臺車設(shè)計時受廠房地勢的限制，本設(shè)備安裝在35°的斜坡上面。由于設(shè)計的C形鋼電纜滑車結(jié)構(gòu)太單薄并且傾斜35°。因此，經(jīng)常出現(xiàn)松動和刮傷電纜。在傾斜角度不變的情況下改變滑車的強度，采用工字鋼滑車替代C形鋼滑車，并確保工字鋼導(dǎo)軌與臺車軌道平行。

5 結(jié)論

經(jīng)過上述改造，導(dǎo)向輪不再承擔(dān)偏心扭矩，升降臺車也沒有出現(xiàn)偏心歪斜，再沒有出現(xiàn)掉坯和配重小車下道的故障，達到了改造的目的。