重載積放式輸送系統改造

張景貴 鄧建華

中車株洲電力機車有限公司 湖南株洲 412001

中車株洲電力機車有限構架涂裝生產線于2015年投入使用，適用于各型號機車、城軌車輛構架、搖枕等部件的清洗、噴漆、流平、烘干、打磨等作業，生產節拍70min/架，設計年產能3400架。該生產線呈“U”形布局，占地面積2200㎡，含控制室2套，輸送系統1套，作業室體10間，液壓升降平臺2套，涵蓋構架清洗、構架拋丸、構架上線、清理預涂屏蔽、噴漆、烘烤、交驗等15個工序臺位。

1 存在問題

構架涂裝生產線為國內第一條重載（載重量達到9T）積放式輸送系統，沒有相關成熟技術可以借鑒，存在設計缺陷，且長期超負荷運行，導致輸送系統故障頻繁。主要有以下幾點問題：

1.1 輸送控制系統存在缺陷

（1）電氣控制系統經常出現信息丟失現象，導致系統經常停機，無法正常運行。

（2）輸送系統無過載保護功能，鏈條出現卡滯、干涉等現象時，系統無法停止運行，導致鏈條或軌道拉斷[1]。

1.2 承載小車結構設計存在問題

（1）承載小車只有兩個輪組，四個輪子承載，單個車輪輪壓過大，摩擦阻力大，導致輪子磨損嚴重，小車運行不穩定。

（2）承載小車輪組為非標設計，制造精度低，強度不足，導致輸送系統運行不穩定。

1.3 輸送系統鏈條、軌道材質缺陷

輸送系統鏈條、軌道材質硬度不足，不適應長時間運行的工況，出現軌道拉傷及鏈條變形問題。

1.4 停止器存在設計缺陷，無法穩定運行

停止器為四連桿機構，沒有導向裝置，且為現場制作，精度差，經常與承載小車碰撞，導致輸送鏈條卡死。

1.5 構架上下件裝置存在設計缺陷

構架上下件裝置采用剪叉升降結構，行程長，設置在地坑內，且無導向裝置，運行不穩定，維修難度大。

1.6 積放鏈條各部件都為現場焊接安裝，維修耗時長，難度大

涂裝場所為易燃易爆場所，動火作業需要辦理作業審批手續后方可實施，導致維修及時性較差。并且每次動火作業耗時長，導致故障維修時間長。

2 改造方案

2.1 優化機械、電氣控制系統，具備過載保護功能

（1）傳動機構具備機械及電氣過載保護功能，當輸送小車卡死或其他情況無法運轉時，傳動機構自動停止運行，防止鏈條、軌道因過載斷裂。

（2）更換信號系統傳感器，新傳感器具備防塵、防漆霧、耐高溫性能，且每個工位設置雙感應器，兩個信號同時感應10s后，控制系統才執行下一個動作。

2.2 優化小車結構，采用標準配置

（1）改變原承載小車2個小車組的結構形式，采用4車組結構，共計16個輪子承載，降低輪壓，確保承載小車運行平穩。

（2）小車組采用整體模鍛件，升降爪采用標準鑄鋼件。小車組強度好、精度高；滾輪采用整體軸承，滾輪轉動靈活；滾輪踏面硬度≥40HRC，并帶有外伸式潤滑油嘴。

2.3 提升鏈條及軌道材質硬度

（1）鏈條采用X-678型標準鏈條，選用45Mn2以上材質制作，軌道采用10#工字鋼，材料選用16Mn鋼材，提升鏈條及軌道的材質硬度、剛度。

（2）軌道按照10T承載設計，安裝后軌道承載面水平精度控制在±3mm/m。

2.4 采用新式停止器，改變原傳動機構及安裝方式

（1）改四連桿機構為氣缸伸縮機構，增加導軌及導向輪，加大結構強度，保證整個機構運行可靠；

（2）停止器除底座焊接外，其他部件采用耐高溫螺栓連接，并做防松標識，具備足夠強度，保證在工件多次運行撞擊下，整體結構不發生形變[2]。

2.5 結合產品特點，設計新型電動平車

（1）根據現場實際情況，設計制作帶升降功能的蓄電池電動平車，升降裝置承載12T，升降高度大于1米，實現上、下件功能。

（2）原升降平臺地坑用商用混凝土回填，并鋪設P43鋼軌。

2.6 優化部件結構，實現部件無焊接安裝

（1）輸送系統軌道、停止器、感應器、鏈條等部件全部采用螺栓連接，出現故障后不需要動火作業即可拆裝，提升維修響應的及時性。

（2）輸送系統部件采用標準部件，各部件安裝采用螺栓連接。部件出現故障后，可以進行整體更換，降低現場故障維修時間[3-7]。

3 改造效果

通過此次維修改造，解決了重載輸送系統存在的設計缺陷，消除了系統存在的安全隱患。改造完成后，輸送系統故障率明顯下降，故障次數從改造前的月均60次下降至月均2次，故障率下降96.67%。系統運行穩定，整體性能顯著改善，控制系統自動化水平大幅提升。