2 700板坯升降系統可靠性改造與維修

茍春生

寶武重慶鋼鐵 重慶 401220

0 引言

2 700板坯升降系統主要用于將水平標高較高的煉鋼廠生產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，經常發生連鑄坯從臺車上掉落，牽引配重小車因臺車出現扭轉經常脫軌。后來改用汽車轉運，但費用高、不經濟。基于生產的需要，本文對2 700板坯升降臺車做適應性改造，使其不發生歪斜，滿足生產需要。

1 設備簡介

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，板坯升降系統升降臺車卷揚機起動，通過1組滑輪機構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板坯升降系統布置圖

圖2 改造前2 700板坯升降系統傳動布置圖

1.2 工作原理

該設備具有輥道運輸鋼坯、橫移升降、導向對中等功能。臺車車架上設置了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。當光電開關確認鋼坯到位后，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，車架兩側設置有側導向輪。

1.3 結構特點

由于受廠房地勢的限制，本設備的車架采用了三角形構架，以此來保證鋼坯在整個運輸過程中始終處于水平狀態。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，組成1套平衡系統。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，在臺車的軌道內側設置2根軌道，用于布置配重小車，達到省力節能的效果。配重小車質量小于臺車質量，以確保鋼絲繩處于張緊狀態，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，光電位置檢測開關經常出現誤報，鋼坯未完全脫離升降臺車，升降臺車便向上運行，出現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，當偏心過大時，會出現鋼坯從臺車上掉下或配重小車下道。

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

3 原因分析

1）在自動模式下，當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，此時光電開關接收到信號后閉合，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，有時會發生鑄坯實際并未完全通過光電開關位置，因冷鑄坯有時彎曲較大，兩端上翹，光電開關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，損壞輥道設備。

2）采用雙電動機雙卷筒分別驅動（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，臺車出現偏載，理論上偏心力矩由臺車上的導向輪來平衡。事實上，由于設計上的原因，臺車整體剛度不足，會出現升降臺車扭轉變形，進而導致升降臺車歪斜（見圖3），經常發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）升降臺車滑線導軌與升降臺車不平行，滑車長期脫軌，滑車設計不合理。

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，應改為2根。

2）升降臺車產生的偏心力矩不能由導向輪承受，應由2臺電動機共同承擔，并確保2臺電動機在任何時候轉速保持相同。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根萬向聯軸器，偏心載荷可由2根鋼絲繩自適應分配。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，導向輪不承受偏心力矩，車架也不會發生歪斜。配重小車因沒有歪斜不會再次出現下道，偏心載荷產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。可有效避免需要增加其扭轉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板坯升降系統布置圖

3）為解決因光電開關誤判斷導致掉坯的故障而增加判定條件。即當光電開關接收到信號閉合后，在原來的延時基礎上加長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致光電開關誤判斷而出現掉坯的情況。

4）升降臺車滑線小車、滑線支架設計不合理，原設計的是C形鋼電纜滑車。升降臺車設計時受廠房地勢的限制，本設備安裝在35°的斜坡上面。由于設計的C形鋼電纜滑車結構太單薄并且傾斜35°。因此，經常出現松動和刮傷電纜。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，并確保工字鋼導軌與臺車軌道平行。

5 結論

經過上述改造，導向輪不再承擔偏心扭矩，升降臺車也沒有出現偏心歪斜，再沒有出現掉坯和配重小車下道的故障，達到了改造的目的。