鋼結構起重機滑觸線技改方法

郭 宏，晏孝坤，潘 輝，劉洪嶂

1 項目背景

云錫文山鋅銦冶煉有限公司1臺3t鋼結構起重機現采用滑觸線和集電器來對起重機移動時供電。針對滑觸線在使用過程中，現場生產工況條件及環境因素造成滑觸線損壞頻繁、維修頻次高、起重機備件消耗大和檢修過程中危險因素較大等缺陷，提出具體改進方案并予以實施。

2 運行現狀及研究意義

云錫文山鋅銦冶煉有限公司1臺鋼結構起重機（額定起重量：3t、跨距：13m、起升高度：18m、工作級別：A5、廠房長度：78m），主要用于工段輔料加入、壓濾機濾板更換和攪拌、壓濾機大型設備檢維修等工作。目前，起重機通過滑觸線和集電器來對大車運行機構移動供電，在運行過程中，主要存在以下幾個問題。

（1）云錫文山鋅銦冶煉有限公司位于亞熱帶高原季風氣候，為多雨、多霧潮濕區，起重機軌道常年為潮濕狀態，起重機運行時，兩端大車運行結構車輪會因軌道打滑出現輕微不同步現象，造成集電器卡死導致起重機故障，同時集電器卡死產生的扭力會導致滑觸線損壞。

（2）起重機的下方是多臺運行中的壓濾機和槽罐，無時無刻不在朝上方涌大量酸霧及蒸汽，滑觸線就工作在這樣惡劣的環境下，因為長期處在潮濕高溫的環境中，且滑觸線是若干根4m1根連接起來的，在運行過程中接頭處螺絲容易松動造成不通電，起重機集電器容易損壞，滑觸線生銹后起重機在運行過程中容易出現拽斷的故障。

（3）在故障檢修過程中鋼結構起重機檢修高度與地面垂直高度為10m，滑觸線處無檢修平臺，作業檢修人員只有通過搭設移動腳手架或是趴在起重機軌道梁上進行維修，維修工作量大，基本每月進行維修6次～8次左右，每次維修3人～4人大概兩天左右才能完成。且檢修區域為車間生產區域，存在交叉作業，檢修人員墜落風險較大，工序鐵粉加入、硫酸銨加入、壓濾機濾板更換等均是通過起重機進行作業，起重機損壞后，只能通過人為搬運，勞動力增加。

（4）車間生產為連續性作業，起重機使用頻繁，若起重機損壞維修且維修時間長，將制約車間生產。

3 滑觸線的技改措施

3.1 技改方案

把原起重機滑觸線和集電器導電方式更改為焊管和導電滑塊導電方式。采用焊管做為導體長期保持有電，導電滑塊從焊管上進行取電，這樣起重機運行移動時，滑塊隨起重機同步運行，并隨時從焊管導體上取得電源，提供給起重機，使起重機可繼續移動。把現有起重機大車運行機構的2套大車行走驅動裝置增加至4套大車行走驅動裝置，保證兩端傳動一致，增加大車車輪與軌道的摩擦力，減少啃軌現象。

3.2 項目投資

項目投資預算約5.59萬元，包含材料的購買1.21萬元；扣件式鋼管腳手架搭設2.5萬元，項目焊管、支架制安費用1.2萬元，支架、焊管防腐費用0.68萬元。明細如下：DN25mm焊管300m、63*63*5等邊角鐵150m、WX-01瓷瓶150個、220*190*20mm導電滑塊1套、LX3-13A3，（配置電機0.4KW，大車行走速度20m/min,減速機型號LD，傳動比58.95）大車行走驅動裝置2套、搭鋼管腳手架100*10m1000㎡、DN25焊管安裝0.726t、WX-01瓷瓶安裝150個、63*63*5支架安裝0.858t、導電滑塊及大車行走驅動安裝1套、焊管及支架防腐85m2。

3.3 安裝步驟

采用63*63*5角鋼作為焊管及絕緣子的支架安裝。安裝過程中，支架制作是耗時、耗物最多的工序，支架加工需要對角鋼矯直保證角鋼的水平度，角鋼不準出現變形，彎曲等情況；根據設計支架長度尺寸測量和切割角鋼，一個支架需1根1.8m長的角鋼支架焊接在軌道上和3根0.3m的角鋼分別焊接在1.8m的角鋼上做為絕緣子和焊管的支架；角鋼切割處打磨，把毛刺及凹凸不平處打磨平整；把切割好的角鋼按照尺寸及要求組裝在一起，焊縫要求平直光滑，不能有明顯的高低不平現象，不能有焊穿、焊偏、焊疤、氣孔、咬邊等現象，焊接完成后，每道焊縫應打磨處理，清除焊渣，去掉周邊毛刺，工件焊接完畢后，外觀應用砂布重新打磨一遍，不能有手感刺邊角的存在，不得存在焊渣、焊點、毛刺等，焊縫應光滑、平整，應保證工件的“邊齊、面平”，包括工件上開口邊緣的垂直平行度；對角鋼打孔安裝絕緣子，需保證所有支架孔的垂直度及平行度，保證安裝的絕緣子和焊管垂直度及平行度；除銹防腐，利用電動旋轉彈性砂輪打磨鋼鐵表面來進行除銹，鋼材表面應無可見油脂和污垢，并且氧化皮、鐵銹、涂層和附著物已基本清除，其殘*留物應是牢固附著的；涂刷油漆兩底兩面（底漆30μm～40μm/一道，面漆30μm～40μm/一道），油漆使用國松牌聚氯乙烯含氟防腐涂料，每層涂刷，須在前一層涂料干燥后進行，應注意防止鋼材繼續銹蝕、污染，對產生的浮銹及其他附著物應及時清除，涂裝漆膜外觀應均勻、平整、豐滿和有光澤，顏色應符合設計要求，不允許有咬底、裂紋、剝皮、針眼等缺陷。工序步驟多，所以角鋼滑觸線支架加工是滑觸線安裝過程中的關鍵工序，根據設計要求，角鋼支架間距安裝為3m，將角鋼支架直接焊接在的起重機軌道的工字鋼上，把絕緣子分別安裝在三根角鋼支架上，絕緣子是支持導線的絕緣體，在運行中應能承受導線垂直方向的荷重和水平方向的拉力。并把6米1根的焊管分別安裝在絕緣子上，安裝好后，對焊管進行防腐，焊管與滑塊接觸面打磨即可，不涂刷油漆，避免涂刷油漆后，影響導電效果，其余面按照上述除銹刷漆工藝進行防腐。在角鋼支架上安裝PP板對通電的焊管進行防護，避免觸電事故發生。滑觸線的安裝精度要求比較嚴格，固定角鋼支架及安裝焊管時應注意水平和垂直兩個方向的平直，使在同一跨內的角鋼支架和焊管要平行不能有歪斜，且垂直于軌道上。

3.4 供電方式

從配電室配電柜輸出1根380V三相四線電源線至起重機電源配電箱，電源配電箱輸出1根380V三相三線電源線至焊管處，把三相A、B、C分別接在3根焊管上進行供電，焊管長期保持供電，啟動設備時，導電滑塊從焊管上取電，起重機便可開始工作。

3.5 安裝過程中作業危險危害分析及預防控制措施

（1）施工人員在施工過程中因施工工具、設備放置不當被砸傷造成物體打擊傷害；施工前進行安全交底，施工過程按規定進行操作。

（2）因現場在生產過程中可能產生砷化氫劇毒氣體，施工人員在施工過程中未正確佩戴防護面罩、口罩，造成中毒傷害；施工人員正確佩戴使用勞動防護用品，如防護口罩，工作服等，注意觀察現場溴化汞試紙，溴化汞試紙白色作業、變黃立即停止作業撤離。

（3）檢修人員在高處檢修，防護措施不到位，造成高處墜落；高處作業系好安全帶，安全帶的掛鉤應掛在結實牢固的構件上，并應采用高掛低用的方式，禁止掛在移動或不牢固的物件上，辦理高處作業許可證，作業現場搭設固定式鋼管腳手架。

（4）焊接作業時，作業人員未戴防護面屏（焊帽）灼傷眼睛和面部皮膚造成弧光灼傷，使用電焊機操作不當，發生觸電事故，焊接時，未清理作業區域內的可燃物，導致起火造成火災傷害；清理作業區域內的可燃物，辦理動火作業審批證，落實安全措施，電焊作業嚴格按操作規程操作，焊機接線按規范要求接，防止漏電發生觸電事故，正確佩戴使用電焊面罩及絕緣手套等勞動防護用品。

（5）檢修人員因設備未停機、斷電或操作不當，導致在檢查、檢修過程被設備部件夾傷造成機械傷害；起重機設備停機、配電室內起重機配電柜斷電、掛牌、上鎖。

（6）施工人員在施工過程中，因車間生產運行不能停機，檢修下方槽罐及攪拌繼續運行，造成交叉作業，交叉施工時，工具、材料、邊角余料等嚴禁上下投擲，應用工具袋、籮筐或吊籠等吊用工具袋、籮筐或吊籠等吊運；嚴禁在吊物下方接料或逗留，設置隔離層安全網等安全防護設施并嚴禁任意拆除，安排專人進行監護作業。

（7）采用切割機切割時，火花飛濺容易引燃易燃易爆物，造成火災；砂輪片緊固螺絲未鎖緊，砂輪片防護罩缺失或防護不齊全，砂輪片飛出或崩裂飛出傷人；切割的工件突然飛出傷人；身體部位接觸飛濺的砂輪片，接觸漏電的電氣柜，切割機的電線、插頭、開關。禁止用濕手或在潮濕的地方使用電器或開啟開關，認真點檢，發現漏電，報告電工診斷與維護；注意物料和工件的銳角，搬運、拿取物料、工件，需穿戴好勞動防護用品；用夾具將被切割物固定，夾緊；嚴禁在有爆炸性粉塵處切割作業；切割時，操作者偏離砂輪片正面，切割前應鎖緊砂輪片緊固螺絲，切割前須檢查防護罩是否完好，認真檢查，及時更換破損的砂輪片，戴好勞動防護用品。

3.6 技改后優點

（1）采用焊管替代滑觸線，解決了起重機滑觸線在潮濕腐蝕的環境下容易生銹和大車運行機構行走時出現的輕微不同步現象，造成集電器卡死導致起重機故障和滑觸線拽斷，引起使用壽命短和故障率高等缺點，減少了維修耗時長、成本高、環境危險系數高等問題；用滑塊代替集電器，減少了集電器易損壞、接觸不良等問題，增加了供電的穩定性，保障了車間生產工藝流程的暢通，減少了起重機損壞后通過人工加入輔料及更換濾板等重體力工作，減輕了員工勞動強度及職業健康。

（2）節約成本，經車間統計，技改前，平均每月對起重機檢修6次～8次，每次維修3人～4人大概兩天左右才能完成，每月維修成本為1.92萬元，更換滑觸線、集電器備品備件金額為0.12萬元，共2.04萬元，每年維修成本及備件消耗成本就為24.48萬元。技改后，技改材料費用及改造費用為5.59萬元，自改造至今已有1年時間，在該時間段內，起重機未出現設備故障，一直保持正常使用狀態。僅第一年就為公司節約18.89萬元成本費用。

（3）維護簡單，改造后設備結構簡單，易于維護，僅需對生銹腐蝕的焊管進行防腐刷漆即可，滑塊及絕緣子使用壽命長，故障率低。

（4）起重機大車運行機構的大車行走驅動裝置增加為4套后，把原配置的大車車輪從2套驅動和2套從動更改為4套驅動，使大車行走驅動裝置的車輪在行走時，保證了行車運行時的同步，減少了因起重機軌道潮濕造成打滑、啃齒現象，起重機主梁行走不同步等情況。

4 鋼結構起重機的操作、維護保養、安全注意事項及備品備件管理

4.1 操作

4.1.1 開機前檢查

查看交班記錄，了解當班設備的運行情況以及發生的故障和處理情況；做好吊鉤、鋼絲繩、控制系統、緊固件、安全附件、制動裝置、軌道等的檢查確認工作；對長期停止使用的起重機，重新使用時，應按規程要求進行試車，確認無異常方可投入使用；檢查起重機軌道上、運行范圍內是否有影響工作的異物與障礙，確保吊運通道無人員；檢查吊勾、鋼絲繩磨損情況，磨損超過標準應及時更換；檢查操作按鈕標記是否與起重機動作一致；檢查制動效果是否良好，電滾筒、滑輪組是否正常；檢查上升極限位置限位器動作是否安全可靠，限重強是否有效；檢查起升、運行機構空車運轉時是否有異常響聲與振動。

4.1.2 開機運行

打開急停按鈕，按下啟動按鈕，吊鉤按規定路線行駛→起吊重物時，必須進行試吊，不得超過規定的起重量→不得傾斜起吊物品，禁止用起重機拖動任何物體→起重機帶重物運行時，禁止重物從人頭越過→限位器是防止吊鉤上升或下降超過設定位置而設置的安全裝置，不能當作行程開關或停止開關使用→起重機運行接近極限位置時，應點動運行→嚴禁懸吊貨物在空中停放，以防止機件永久變形及其它事故。

4.1.3 停機

重物下降至距地面300mm處時，應停車觀察是否安全再下降→工作完畢后，將吊鉤上升至接近限位器位置的高度，并將大車和小車停至規定位置，按下急停按鈕，將操作手柄放回指定位置并上鎖→按規定檢查設備，搞好現場衛生，并記錄當班設備運行情況。

4.1.4 緊急停機

運行中鋼絲繩斷股或斷裂時，應緊急停車；發現故障時應立即切斷電源，應緊急停車；地面人員發出停車信號，應緊急停車；人身安全受到危害時，應緊急停車；貨物捆綁不牢脫落時，應緊急停車。

4.2 維護保養

（1）檢查絕緣子、導電滑塊上螺栓是否有松動，檢查焊管接頭，有無銹蝕與松動，焊管是否彎曲變形，清除焊管上積累的灰塵以免影響導電，清理過程中應對起重機停機、斷電、掛牌、上鎖方可作業，檢查絕緣子是否損壞，影響絕緣效果。

（2）檢查大、小車輪、聯軸器、減速箱等各部位連接螺栓緊固可靠，螺釘不缺損不松動，無異常響聲，各部件工作正常，無異常響聲。

（3）檢查減速箱、卷筒無異常響聲、油位不得低于規定刻度、無振動、不漏油、油溫不超過70℃，減速箱工作正常、無異常響聲。

（4）檢查聯軸器及傳動軸聯軸器及軸的鍵無松動、破損，傳動軸無彎曲、變形，無異常響聲聯軸器及傳動軸工作正常，無異常響聲。

（5）檢查配電盤及電氣設備接線盒無燒痕、無破損、無接地短路現象、接線端無松動配電盤及電氣設備工作正常，無異味。

（6）檢查鋼繩、吊具（抓斗）鋼繩無多股斷絲、無大面積腐蝕，吊具、卷筒無裂紋、破口及其他損傷；吊鉤危險斷面、開口度、扭轉變形未超過標準鋼繩、吊具無損傷。

（7）檢查大車輪、小車輪車輪無裂紋、掉邊、軸承潤滑良好，無異常響聲，大車輪、小車輪工作正常，無異常響聲。

（8）檢查軌道大、小車軌道平直、軌道壓板無松脫、無局部變形、損傷，無異常響聲大、小車軌道正常，無異常響聲。

（9）檢查限位開關和信號裝置有小車限位開關有起升機構限位開關音響警告信號裝置完好，各限位開關靈敏可靠，音響警告信號裝置工作正常。

4.3 安全注意事項

（1）起吊作業時，腰部以下扶，腰部以上不扶。（2）吊物捆勞、掛穩、區域無人起吊，否則不吊。

（3）不在作業中的起重機下行走、穿越。

（4）起重機接近軌道盡頭時必須減速運行，不允許用碰限位開關作為停車的辦法。

（5）不得超負荷起吊，起吊時手不準握在繩與物之間。

（6）不準傾斜起吊重物及做拖拉工具使用。

（7）起重機不工作時，不允許把重物懸于空中，防止零件產生永久變形。

（8）鋼絲破損、擠出、繩股凹陷、繩直徑局部減少、局部壓扁、紐結（逆向）、籠狀畸變、繩股凹陷、內部繩股突出、局部直徑增大至5%應及時對鋼絲繩進行更換。

（9）定期檢查及更換各潤滑點潤滑油。

（10）不許在被吊起的物件上施焊或錘擊及在物件下面工作（吊物有支撐時可以）。

（11）下列情況不許起吊：捆綁不牢，機件超負荷，信號不明，斜拉，埋或凍在地里的物件，被吊物件上有人，沒有安全保護措施的易燃品、易爆器和危險品，過滿的液體物品，鋼絲繩不符合安全使用要求，升降機構有故障。

4.4 備品備件管理

技改后，起重機故障率降低，相應的備品備件消耗也減少，只需儲備較少的瓷瓶及滑塊，即可滿足起重機損壞后的備件更換。

5 結語

經過1年的使用實踐，證明將滑觸線+集電器導電方式更改為焊管+滑塊導電方式，解決了車間鋼結構起重機故障頻發，維修難度大、危險系數高等缺陷，降低了公司維修成本、備件成本，保障了車間設備正常運行及設備完好率。本改造投資金額較少，改造內容較為簡單，改造后的效果滿足了車間使用要求。