簡析電解鋁多功能天車常見故障及解決措施

魏富華

（云南云鋁海鑫鋁業有限公司，云南 昭通 657000）

0 引言

電解鋁多功能天車通常又被稱作電解鋁多功能機組，電解鋁多功能天車在鋁電解生產工藝過程中發揮著至關重要的作用。在鋁電解生產中，經常需要進行打殼、陽極更換、撈渣、下料、出鋁、起吊物料等工作，該工作需要多功能天車設備的幫助，多功能天車在機械運輸方面的作用也是不可忽視的。多功能天車具有自動化程度高，環境適應性強的優點，這一優點將直接影響鋁電解操作人員的工作效率，很大程度上減少了電解工作人員的作業強度，為企業更好的節省了生產運營成本，為電解鋁生產能力的提高提供了強有力的支撐。伴隨著電解鋁行業的快速發展，國內外的生產模式都處在變化中，更加先進的生產技術，更加先進的多功能天車設備也在不斷更替，我國電解鋁多功能天車的質量也得到了很大的提高。但由于我國在電解鋁多功能天車生產方面經驗不足，多功能天車不可避免地在發展過程中仍然存在一些問題，需要生產廠家和檢修團隊進行解決，如何加強多功能天車維修、改造已經成為當前多功能天車生產廠家和多功能天車檢修隊伍的重點研發、探討問題。

1 多功能天車的重要組成及使用

1）電解鋁多功能天車主體由小車部分和大車部分組成，其中小車部分則主要由工具小車和出鋁小車等構成，工具小車包括打殼裝置、下料裝置、撈渣裝置、更換陽極裝置、陽極測高裝置和電機系統等；出鋁小車包括出鋁鉤系統、固定卷揚機系統等部分。而大車部分主要由大車行走控制系統、母線框架控制系統、空壓機控制系統、和電氣控制系統等構成；上述所有部分一起構成了電解鋁多功能天車。

2）電解鋁多功能天車使用時，首先需要打開主啟動按鈕，如果電解鋁多功能天車電源無異常，無故障，啟動主啟動時則直接進入主啟動合閘控制狀態。當整個系統的回路處于正常狀態時，所有電機設備的變頻器、接觸器觸點吸合、絕緣檢測系統絕緣良好，電氣系統運行正常、無終端限位限制的狀況下，多功能天車的所有工具小車部分和出鋁小車部分均能夠實現正常的使用條件。當液壓站電氣設備無故障和陽極更換裝置，下料裝置、撈渣裝置、陽極測高裝置均處于上限位，以及所有機構設備絕緣狀況均保證絕緣時，即可滿足電解鋁多用天車打殼裝置使用要求。當液壓站電氣設備無故障和撈渣裝置、打殼裝置、陽極測高裝置和下料裝置都處于上限位，并且設備處于絕緣正常，符合多功能天車陽極更換裝置使用的條件[1]。

2 常出現的故障及解決措施

2.1 接觸器常發故障及處理措施

一是接觸器工作時噪聲太大。產生原理及解決措施：電源電壓不足，電磁鐵吸力不夠而產生噪聲，應該設法確保操作回路電壓穩定。接觸器裝備不當或者受到震動影響歪斜，機械零件卡澀，使鐵芯不能吸平，而產生噪聲，處理時需調整此故障，消除機械件不靈活的問題。接觸器動觸頭的彈簧壓力太大而產生電磁鐵噪聲，需要將接觸器動觸頭彈簧的壓力適當調小。鐵芯接觸面過度磨損，應及時打磨接觸面或直接更換鐵芯，線圈匝間短路，則直接更換線圈即可。

二是接觸器動作不可靠或反應遲鈍。產生原因及解決措施：線圈控制線斷開或接觸不良，檢查接線端子是否有斷絲或松脫現象，有斷線的更換導線，接線端子松脫的，應緊固相應的接線端子；線圈燒結損壞現象，則常使用萬用表直接測量線圈本身的電阻值，如果測量出電阻為∞，則說明線圈燒壞，直接更換線圈；熱繼電器在動作后不復位，如果萬用表測量2個閉合點之間的電阻值為0，則可按熱繼電器的復位鍵復位；輔助觸頭接觸不可靠，選擇清潔或者更換對應的輔助觸頭；觸點沖程過大，調整觸點超限。確定判斷出接觸器故障后，就必須在檢查過程中斷開電源，確保人身、設備安全。在排除了上述問題后,再逐一查找其他可能導致接觸器故障的問題。

2.2 遙控操作系統

當前,許多電解鋁企業都安裝了帶有多功能特性的天車設備,并利用無線網絡控制技術對設備工作質量加以保證,而這項技術大多都是由集成電路設計和大規模數據處理技術所構成,從而提高了靈敏度和可靠性,利用這項技術,作業人員還能夠使用便攜式發射機完成工作命令的發出,而在此過程中,一旦出現紅色指示燈點亮,表示遙控器電量不夠,需要及時更換電池,而綠色指示燈亮則說明工作條件處于正常狀態,如果沒有顯示燈亮起表示供電處于關閉狀態,必須用鑰匙將其開啟,而一旦綠燈發生快速閃光現象,表示二次保護措施開始發揮作用,因此需要對二次防護線路進行更仔細的測試[2]。

當多功能天車遙控器出現故障時，首先檢查電池盒安裝方向是否正確，再檢查電池電源是否正常，然后檢查電池盒和線路板之間的連接線是否松動、斷路。最后確認遙控器遙桿、撥桿等控制單元是否存在接觸不良情況。在排查完成遙控器故障后，則要檢查確認遙控器接收機是否存在故障。

2.3 電氣控制系統

一般情形下,電解鋁多功能天車都是通過外部三相四線安全滑軸線來實現供電,而電機控制系統則多數由變頻器來完成控制,在電解鋁多功能機組中,停車控制系統主要通過制動電阻實現,而電機組的連續控制系統則通常會通過編碼器進行控制。

一是供電部分的常見故障。在多功能電解鋁天車機組工作過程中,滑線和滑刀脫落都是比較普遍的現象,主要是在生產電解鋁階段,由于溫差變化會對滑線產生作用,使滑軸線經常出現膨脹、收縮現象,在受熱情況下的滑線也會逐漸拱起,從而出現拖拉接頭的現象,同時會導致下一部分滑軸線產生了松動情況,使整個電解鋁多功能機組的正常工作遭受危害，所以，一定要對滑軸線的正常工作狀況進行定期檢測,對具有較高故障產生概率的部分,還必須對滑軸線補償裝置加以加強。集電器的滑塊在長時間運行過程中，磨損比較嚴重，需要定期對集電器滑塊進行更換；滑線連接處螺栓由于長時間摩擦震動，經常導致接觸不良，需要定期對滑軸線接頭位置螺栓進行檢查緊固；集電器彈簧在長期工作過程中，導致彈簧彈力不足，集電器彈簧不能很好地支撐滑塊，需要調整或者更換彈力不足的彈簧。

二是變頻器部分的常見故障。直流母線當中的直流電壓是變頻器發生太壓故障時的重點區域,當變頻器保持正常工作狀況的情形下,其最大直流電壓為510 V,而線路當中的最大電流則是380 V,因此如果出現了太壓問題時,會將直流母線的儲能狀態轉變成充電狀態,從而使電流進一步加大,甚至到達750 V以上,如果在變頻器當中產生過壓現象,觸發了保護裝置,一般情況下,變頻器就可以在高壓情況下正常運行,但是由于高壓情況必須在規定的范圍,所以一旦壓力超出了變頻器規定范圍,就將使電機發生很大損害,除此之外,在變頻器當中的另一個原因即為過流故障,這個故障現象的主要出現因素有3個,分別為在恒速運行、減速運行以及加速運行等狀況下產生的越流障礙現象,而產生此類問題的主要因素是系統沒有實現均衡分荷,也可能由于在實現加減速過程中持續時間過短等因素而引起,因此對于此類故障問題通常都會試著通過加設輔助期間的方法加以解決,使負荷突變率的形成概率大大減小,同時需要對加速持續時間適當延長,并進行線路檢測工作,但是在此過程中,也必須對變頻器斷裂問題保持高度關注,因為一旦發生斷裂問題,就表示著變頻器已經受損,需要及時進行有效的更換,因此變頻器過載問題在多功能天車機組中屬于比較普遍的故障問題,其分為變頻器超載以及電動機超負荷,而負載過大、加速時間過短和直流制動過大都是導致此類問題的主要因素,因此為了對此類問題得以處理,最有效的解決辦法便是要做好壓力檢測工作,并將剎車時間拉長,此外,如果機械軸承品質不佳也會對制動系統產生危害,另外，變頻器通信故障也時有發生，所以,在日常的點檢維修工作中，要重視變頻器的日常檢測,或者使用輸出功率較大的變頻器或電動機。

三是PLC 部分的常見故障。一旦PLC部分發生故障問題,CPU上的紅指示燈會作出反應,并把發生故障的部位確定了出來,綠色指示燈亮則說明機組工作狀態處在正常狀況,而紅色指示燈則說明供電能力不足,如果紅指示燈發生了不斷點亮的現象,則表示PLC硬件部分發生了故障問題,而當橙色指示燈突然亮起時表示PLC不能開機,如果該指示燈緩慢點亮,則表示連接部分不能完成連接[3]。

四是液壓站故障及排除策略。在鋁電解多功能天車實際生產運行過程中，液壓站故障也直接影響著多功能天車工具小車的正常運行，液壓站故障將直接導致多功能天車報電氣故障。液壓站電源、液壓站電機保護器、液壓站油位、液壓站系統壓力、液壓站油濾、液壓站油溫以及相關電動控制閥門等一旦發生故障，都將導致多功能天車相關液壓系統無法使用。由于外部高溫天氣對電解廠房內部溫度影響較大，電解鋁多功能天車液壓站運行就需要創造良好的通風散熱條件，因此，確保電解鋁多功能天車液壓站能正常運行，就需要點檢維修作業人員加大液壓站檢查維修力度，及時清理液壓站郵箱表面積灰，保持散熱風機正常運轉也確保液壓站高效運行。另外，檢修人員應掌握一定的液壓站故障處理基本知識，以確保精準、快速排除液壓站故障，確保多功能天車高效運行。

2.4 啃軌原因分析及解決措施

電解鋁多功能天車日常使用過程中，大車行走、小車行走、出鋁車行走，啃軌、咬軌的現象時常都會發生，將直接影響多功能天車正常運行甚至導致多功能天車停用。

電解鋁多功能天車啃軌的主要表現有如下幾個。①天車軌道側面或水平輪有明顯凹凸不平的斑痕，嚴重時甚至存在毛刺或掉鐵屑。②多功能天車正常運行時，車輪中心與正軌道中心明顯不在一條直線上，存在明顯偏差。③多功能天車正常行駛時，車體產生偏斜，甚至車輪走偏。④多功能天車行駛過程中，發出響亮的“嘶嘶”啃軌聲，啃軌特別嚴重時，行走過程中發出“吭吭”的撞擊聲，甚至出現爬軌、脫軌現象。

解決方法上，第一需要注意的問題是先天性問題，及軌道材料，裝配過程存在的問題。電解鋁多功能天車軌道建造過程中也會出現材質問題。軌道問題產生啃軌現場在實際生產過程中占比很大，甚至達到70%以上，所以，解決軌道本身問題，是解決多功能天車啃軌的重點。

第二需要重點關注的因素就是多功能天車駕駛人員操作問題。如果多功能天車操作未嚴格執行操作要求，就容易出現多功能天車啃軌現象。在實際的操作過程中，由于多功能天車的行駛速度應該是由慢到快逐步增加，所以嚴令禁止直接由低檔位跳入中高檔位置，從而使天車驅動裝置產生了損壞。而一旦驅動裝置損壞或出現了異常就會造成天車制動不同步，進而出現啃軌現象。此外,如果天車在起步過程中加速得過快，天車行走輪也可能會出現空轉或者打滑現象，更易造成天車發生啃軌，因此相關天車操作人員操作時必須避免猛開猛停現象。

3 機組日常維護

多功能天車設備一定要定期進行保養,以確保所有部件的完好無損,同時針對工作過程中出現的一些隱患問題需要及時加以解決,接線端子也必須使用專門的器具加以緊固并且表面也需要保證清潔無塵,以避免由于振動而產生失效現象,除此以外,需要經常對PLC輸出電源進行觀察與檢查等[4]。

4 結束語

電解鋁多功能天車的應用不僅可以更好滿足生產車間的生產要求，還可以為企業創造出更高的經濟效益，因此相關廠家必須重視多功能天車運行過程中存在的問題，了解產生問題的原因，提出有效的解決措施，完善多功能天車的生產環節，保證電解鋁生產的質量。電解鋁多功能天車的運行管理不是一個單一的系統，需要相對完善的管理體系，這不僅需要底層操作人員重視日常操作環節，嚴格遵循操作步驟，高層領導也要更好地把控日常生產環節，實施科學有效的管理，及時發現電解鋁多功能天車生產過程中的問題，及時對多功能天車的生產技術進行創新。