起重機防斷鏈報警裝置改造

劉善剛 王明政

摘 要 目前，國內干熄焦起重機普遍采用電纜小車作為起重機傳輸信號控制數據線路的承載體，但電纜小車存在移動過程中鏈條斷裂的風險，此前在各大鋼廠均出現了不同程度的電纜小車損壞而影響生產的情況，造成了嚴重的經濟損失的同時還因使用濕熄焦造成了環境的破壞。文章針對此現狀提出了防斷鏈報警裝置的改造方案，根據電纜小車的故障點進行了分析，同時對改造的方案進行了描述[1]。

關鍵詞 干熄焦 提升機 電纜小車 防斷

中圖分類號：U653.921 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）02-0037-03

1 干熄焦提升機運行現狀

鑒于提升機在干熄焦生產中的重要性及設備的單一性，必須保證提升機在未到定修時間時必須保持良好的運行狀態，在日常生產中對提升機的維護保養必須做到精準，不允許出現絲毫故障。因此作為重要特種設備其安全穩定的運行尤為重要[2]。

2018年1月份日常點巡檢過程中發現電纜小車下方底板隨提升機走行上下晃動，對電纜小車的安全穩定運行形成威脅，電纜小車線排在向底板滾動的過程中與底板向上翹起位置發生撞擊，使線排的方向及位置發生變化，致使線排內的動力、通訊電纜外部絕緣層發生磨損，因此對底板加裝橫向筋板固定，使底板不因提升機的往復走行產生上翹、晃動現象。同時在鏈條兩側安裝阻止鏈條串動的止擋軸承。

在與同行業專家交流過程中得知，電纜小車鏈條在運行過程中會出現斷裂導致整個電纜小車損壞拉斷動力、通訊電纜的現象，因此考慮如何在鏈條斷裂時能夠及時得到報警同時提升機立即停止運行，避免出現電纜被拉斷的現象。經與車間領導及電氣主管商討后決定，在電纜小車上加裝三條24V保護線纜與提升機緊急停止串聯，此線纜要求易拉斷、能解除，因此選用0.5mm2軟銅芯線，安裝在電纜小車線排的中間及兩端位置，這樣安裝可以及時反饋哪一側的鏈條出現斷裂[3]。

2月份點檢時發現提升機走行軌道外側面、走行輪內側面出現摩擦痕跡，經多次檢查確認，提升機出現走行輪啃軌現象。經分析測量軌道位置發現軌道出現南北方向的位移，位移距離4mm，再次檢查后發現部分軌道壓板在提升機尾經過時處于緊固狀態，在提升機經過時處于松動狀態，在松動與緊固兩種狀態轉換的過程中軌道出現位移，經與領導和機械主管商討后決定對軌道壓板進行緊固并加裝二次緊固螺帽，防止出現螺帽松動軌道位移現象。

6月份發現鋼絲繩鋼絲上出現倒刺，雖未出現斷絲但斷絲前的崩裂倒刺已出現，經過仔細檢查分析，鋼絲繩表面附著的油泥在鋼絲繩卷動彎曲過程中進入鋼絲繩縫隙，在拉直過程中擠壓鋼絲繩，當鋼絲繩受力時每根鋼絲繩受力約有10噸，進入鋼絲繩內的油泥中的顆粒物對鋼絲繩的鋼絲產生巨大的破壞力致使鋼絲繩臨近設計使用壽命一個月就出現鋼絲部分崩裂，出現倒刺。因此在鋼絲繩即將卷入滾筒前安裝膠皮清理器，對鋼絲繩上附著的顆粒物進行清理，對鋼絲繩起到保護作用[4]。

2 改造方案

2.1 對電纜小車加裝保護線的改造

電纜小車的主要作用是將井下信號與井上信號連接起來。小車主要由車輪及鏈條組成，極易造成鏈條斷開，在鏈條故障后，提升機無法檢測信號，若繼續運行，則會拉斷部分甚至全部動力、通訊線纜，造成移動電纜損壞，高空焦罐可能墜落，產生不可估量的重大設備事故和人身傷害事故。在濟鋼、等干熄焦項目均產生過此類故障，給相應企業帶來巨大的損失。為杜絕此類事故的發生，經小組人員研究，建議在電纜小車上增加保護信號線，在拖鏈故障時，首先斷開信號線并發出信號，提升機停止運行，防止損傷設備，并保證提升機的安全生產[5]。

技術改造方案如下：

（1）現場安裝控制箱，控制箱安裝斷線警示指示燈，解除連鎖旋鈕等;

（2）電纜小車上安裝一根軟銅芯線（0.5mm2），用作信號線;

（3）信號線DC24V供電，通過中間繼電器，串聯在急停繼電器控制回路中;

（4）外加一解除轉換開關（應急使用）。

2.2 提升機電纜小車事故案例

焦炭干式淬火斗式提升機纜車由導軌，頂導輪設備，端窗框，中心輪設備，中心窗框，連接角鐵，電纜排和滾子鏈組成。斗式提升機運行后，根據斗式提升機的結構和纜車的連接裝置，纜車在固定的軌道上驅動轎廂，纜車的內部纜線在固定功能下跟隨纜線電纜排。轎廂滾動，完成了同時移動電纜線和電纜車的目標。在運行中，纜車容易出現以下常見故障：

1.某個中間車輪被鎖定，導致車輪不轉動。纜車行駛時，會導致車輪和履帶之間產生摩擦。如果長時間未檢測到或處理不當，將會損壞履帶和車輪并膨脹。造成纜車的摩擦阻力[6]。

2.纜車的某個中輪掉落，這將導致所有纜車改變其形狀和方向，從而導致所有纜車偏離軌道位置。操作不當會導致纜車的結構異常，進而支撐力會導致纜車斷裂并撕裂纜線。 2011年7月，濟鋼的100t / h CDQ發生了一起惡性事故，導致所有電纜和汽車被撕裂，并且由于中輪掉落并未能及時處理而導致電纜被撕裂。由于纜車結構復雜，維護時間為22小時，生產CDQ為2400噸，損壞超過12萬元（CDQ與濕淬的價格差），超高產量為1368噸壓力蒸汽減少，事故實圖如上圖1、圖2。

2.3 電纜小車斷鏈保護原理

根據纜車的特定操作條件，其安全保護的目的是當纜車結構突然斷裂時，斗式提升機和纜車可以立即終止，以避免纜繩進一步變形和破壞。如果它被撕裂，則對機械和設備的危害可降至最低，并達到立即維護的目的。實際的保障措施如下：

1.在纜車的每排（或每兩排）電纜上扣上不銹鋼線扣，并使用規格型號為1*0.5mm的軟芯銅芯線作為維護線。用不銹鋼線扣將維修線固定在電纜排上，使維修線將各排電纜相互連接，在操作過程中，盤繞的維修線不易被表面絕緣層損壞并損壞地面設備狀況。為了更好地提高維護的穩定性，最好將維護線路盤繞在纜車的內部和外部。

2.將維護線路與斗式提升機的緊急終止過載保護器或超限過載保護器串聯連接。如果纜車斷裂，則將首先斷開維護線路，并會發生緊急終止或超出極限的電源開關姿勢。斗式提升機緊急情況會終止行走電機開關的電源，或者PLC輸出行走轎廂的終止命令。

3.由于銅芯線的維護容易造成皮膚損傷，因此有可能引起開關電源接地裝置的其他危險。因此，維護線路開關電源和PLC控制開關電源受到保護，并且選擇了DC24V電源系統以改善對小繼電器的數據信號的保護。

控制電路基于消除電源開關QF來執行保護。電源開關QF的左側部分是現場實施的保護措施。分別在內側設置維護線斷開標記，在兩側設置維護線斷開標記，維護線接地設備標記和開關電源標記。并消除保養痕跡。工作時，維修線的兩端均處于24V工作電壓，指示燈已連接，轎廂繼電器KA1和KA2已閉合，轎廂繼電器已正常閉合，輔助電擊事故已斷電，并進行了維護線路斷開，指示燈不亮;轎廂繼電器延遲繼電器通電并閉合，因為在工作時取消了電源開關QF，因此維護線將根據轎廂的輔助打開點將維護點置于原始的超限控制回路中中繼。無論哪條維修線斷線，匹配的汽車繼電器都會跳閘并停止，其常閉輔助點會斷電并閉合，匹配顯示燈會亮起;另外，匹配的汽車繼電器延時繼電器跳閘和斷開，因此超限控制電路被切斷。 PLC輸出停車命令，纜車停止運行。如果在纜車的整個過程中至少有一個在纜車的內側和外側斷開的指示燈點亮，則表明匹配已斷開。這時，安全檢查人員首先檢查纜車是否有車道丟失或其他問題。如果纜車保持完好無損，則可以首先打開消除電源開關QF（此外，消除指示燈），首先恢復生產，然后通知電氣設備人員進行檢查和接線。基本上，它不會損害生產操作。維護控制電路還設計了維護線接地設備標記。如果維護線路損壞，則會生成接地設備，從而指示電氣人員及時檢查處理，以防影響擴大，只要保護線不斷開，就不會影響電纜小車走行[7]。

3 結論

總的來說，對提升機的保護是必不可少的，對于干法熄焦的運行穩定來說單一設備的穩定至關重要，因此需要我們對單一設備發生過的事故案例進行分析思考，提出改造方案，避免類似事故發生帶來巨大的經濟損失。

參考文獻：

[1] 李名望.機床夾具設計實例教程[M].北京：化學工業出版社，2009.

[2] 鄭修本.機械制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，1999.

[3] 陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機械工業出版社，2005.

[4] 許德珠.機械工程材料[M].北京：高等教育出版社，2001.

[5] 陳榕林.機械設計應用手冊[M].北京：科學技術文獻出版社，1995.

[6] 陳立德.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2002.

[7] 李益民.機械制造工藝設計簡明手冊[M].北京：機械工業出版社，2011.

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