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 鋼絲酸洗生產工藝流程及行車現狀

1.1 我廠鋼絲酸洗生產的工藝流程

鋼絲坯料用叉車叉上進線皮帶機→皮帶機將坯料運送至1#行車吊鉤正下方→1#行車用吊鉤將鋼絲坯料吊進酸洗槽（多個）依次進行多次酸洗→1#行車吊進酸后水浸洗槽（多個）依次浸泡→2#行車吊進酸后水沖洗槽沖洗→2#行車吊進潛水槽內潛水車上轉移至廠房另一側→3#行車吊進磷化槽內（兩個）依次磷化（此工藝有蒸氣加熱）→3#行車吊進磷化后水沖洗槽沖洗→3#行車吊進硼化槽內硼化→4#行車吊進石灰水槽內浸泡（此工藝有蒸氣加熱）→4#行車吊進烘干箱內烘干→4#行車吊上出線皮帶機準備出線→出線皮帶機退行車吊鉤→出線皮帶機將酸洗好的坯料運送至拉絲廠房→4#行車將吊鉤放在還鉤車上→還鉤車將吊鉤運回至鋼絲坯料進線皮帶機處，這樣完成一卷鋼絲坯料的酸洗全過程。整個生產線工藝生產布局呈U型，潛水車就是U型底部。工藝生產流程中的每個環節中鋼絲坯料轉運全部靠行車的起升和下降來完成，行車起降相當頻繁。一旦行車在哪個環節出現故障，整個生產線都會受到影響，嚴重時甚至造成停產，從而影響酸洗質量及產量，對后續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過程中起著非常重要的作用。是人廠正常生產的瓶頸設備。

1.2 酸洗行車現狀

我廠酸洗生產線現在用共有4臺相同規格、型號的行車，因生產工藝需要，每臺行車起升高度不同，所以每臺行車都有對應的工作位置，在生產過程中行車小車是固定不動的（即行車吊桿只有升、降兩種工作方式），行車大車運行及卷揚升降依靠PLC控制變頻器驅動電機進行，行車到達所在的位置定位均利用激光測距儀反饋實時位置，激光測距儀可在運行速度10m/s的情況下仍達到1mm的精度，確保定位的精確性。正常情況下行車運行無須人工干預，初始情況由操作工人確認上線鋼絲坯料工藝編號，不同工藝編號對應坯料在不同的酸洗槽、水洗槽、沖洗槽、磷化槽、硼化槽、石灰槽等的浸泡時間，沖洗時間及烘干箱內的烘干時間均有所不同，行車從進線皮帶機上將酸洗吊鉤上的鋼絲坯料運送至相應的生產工藝區，等待完成相應工藝規定的時間后，行車繼續將坯料依次吊往下一個生產工藝區，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或駁運小車上，還鉤車在出線皮帶機位置等待行車將酸洗吊鉤放回還鉤車上后運送至進線皮帶機位置，這樣行車來回重復操作，相互銜接完成各個生產工藝，使每個環節有序進行下去。

2 行車在生產工藝過程中出現的常見故障

（1）卷揚鋼絲繩出現斷股，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）起升吊桿調節壓輪容易爆裂，造成吊桿歪斜，起吊及放下時不到位，出現位移現象，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）激光測距儀鏡頭被酸霧、水霧、汽霧覆蓋，造成報警臨時停車。

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

（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準

行車鋼絲繩由卷筒放出，經排繩器滑輪向上繞過塔頂導向輪，向下進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，沖擊載荷最大，其沖擊載荷主要來源以下兩個方面：

（1）行車用吊鉤將鋼絲坯料吊起放入液面下完成一個生產工藝后，突然起升吊起鋼絲坯料剛出液面時，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生的慣性作用，使之獲得較大的沖擊載荷。

（2）當行車起降運行速度達到2m/s左右時，整體運行速度較快，在運行過程中，鋼絲繩在滑輪及卷筒中的剮蹭及偏心等原因而產生的振動現象所引起的沖擊載荷較大。所以鋼絲繩的選擇相當重要。

原來行車生產廠家提供給我們使用的鋼絲繩執行標準是GB/T20118-2006，是一般用途鋼絲繩，組成結構是6×19＋NF，類型為點接觸類型鋼絲繩，鋼絲繩芯選用的是天然纖維芯，規格是直徑φ15.5mm，交右捻向，公稱抗拉強度為1670N/mm2，鋼絲繩最小破斷拉力123KN。在使用過程中，四部行車使用時間最短的一次僅7天，最長的一次也只有23天，平均使用壽命時間15天左右就會出現斷股，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，影響生產最長時間達30小時，對公司造成不可估量的損失，同時造成設備事故及安全險肇事故。后來我們選用了執行標準為GB/T8918-2006，這是重要用途鋼絲繩，組成結構是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。其余參數保持一樣，同樣四部行車使用時間最短的一次也用了28天，最長的一次甚至用了90天才出現斷股現象，平均使用壽命時間達到了55天，還未出現崩斷砸壞槽子現象。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，大大提高了酸洗的作業率，避免了設備事故及安全險肇事故。為后續順延拉絲生產提供強有力的保障。

使用1年來，與原來同期相比，節約鋼絲繩65根（每根長22m），減少維修時間400多小時，節約維修費用近80萬元，酸洗作業率達到95.3%以上，酸洗合格率達到98%以上，取得了理想效果。

3.2 優化起升吊桿壓輪大小及長度，同時調整安裝位置，在大車運行方向兩邊各增加一組壓輪

行車廠家原配置的壓輪規格是φ90×100，安裝位置在吊桿中間，吊桿四方各一個，在行車起吊和運行時，由于慣性晃動很大，經常出現放下時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，有時出現鋼絲繩松弛現象。根據現場生產使用情況，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，規格改為φ115×230，安裝位置在行車大車運行方向，分為上下兩組交叉安裝，這樣每個方向有上下兩組壓輪，吊鉤起降時壓輪點多，晃動明顯減少，保證吊鉤上下運行時很平穩。這樣減少起吊及運行時的晃動，下降時能夠準確將吊鉤放入吊鉤碗而順利脫鉤，也不會出現鋼絲繩松弛現象。從而提高行車作業率。

3.3 保證激光發射器及反光板干凈

因為行車在生產使用過程中，每部行車工作范圍不同，經常進出酸洗槽、水沖洗槽及磷化槽上方，有酸霧及水蒸汽覆蓋激光發射器及反光板，使其溫度波動較大，在環境溫度較低的情況下容易出現報警，無法反饋行車準確位置，行車會出現大量臨時停車，現我們在3#行車上增加了暖風機，對著激光測距儀鏡頭方向鼓風，保持激光測距儀的鏡頭有一定溫度，從而使得酸霧、水霧馬上蒸發，不容易附著在鏡頭表面，讓鏡頭表面保持干燥，保證激光發射器及反光板清晰可見，從現在使用情況反饋，有效地減少了行車臨時停車的次數。

3.4 酸洗槽內吊鉤座立柱更換為不銹鋼材質，在吊鉤座內增加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，行車吊鉤下放時容易偏斜，吊鉤脫不了，造成鋼絲繩松弛。為了應對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。另吊鉤座內部兩邊增加了斜面角鐵，形成V型狀，在吊鉤下放時讓吊鉤自行滑動定位在兩側吊鉤底座中心位置，保證吊鉤下放時的準確位置，不會出現吊鉤歪斜現象，減少了鋼絲繩松弛的次數。

行車在酸洗槽、磷化槽、石灰槽內完成生產工藝時，因有酸霧或蒸氣，行車限位器在這種環境下長時間工作，會出銹蝕及腐蝕，限位彈簧有時會卡死或斷裂，當行車吊著鋼絲坯料在上升到限位位置時而失靈，造成行車吊鉤沖頂。為了杜絕這種現象，在起升吊桿頂部適當位置增加一個限位器，并定期檢查更換，起到雙保險作用。

限重器在失重或超重時均不會起吊，在這種惡劣環境下，有時也會卡死失靈，所以安排了專人定期進行維護保養或更換，確保良好使用。

4 改造前后的效果對比

（1）四臺行車從2019年1月至2020年4月開始記錄的故障時間及次數為改造前，具體數據情況如下（表1）。

表1 改造前故障時間及次數

（2）四臺行車從2020年5月至2020年12月記錄的故障時間和次數為改造后，具體數據情況如下（表2）。

表2 改造后故障時間及次數

（3）改造前后月平均故障時間及次數如下（表3）

表3 改造前后月平均故障時間及次數

5 結語

通過上述對鋼絲繩的重新選型、吊桿調節輪的改進及安裝位置的重新布置、電源滑觸線及集電器的改換、激光測距儀及鏡頭的重點維護保養、吊鉤定位架及吊鉤座的更換及改進。在這幾方面工作完成后，使用八個月以來，總故障時間、總故障次數、月平均故障時間、月平均故障次數均有明顯下降，生產效率有明顯上升，保證了酸洗生產線的正常運行，同時確保下道生產線的順利進行。也節約了維修人力、物國和財力，使用效果良好，達到了預期目標。