225T天车制动轮问题

随着九钢三期、四期技改工程的投产,萍钢的钢产量又上升了一个台阶,在打造全国线、螺产品第一品牌企业的征程上又迈出胜利的一步.三、四工程炼钢设计为两坐120T转炉,而与之相配套的天车也自然不小,主钩的起重最大重量达到了225T.

225T/65T天车是迄今为止我公司炼钢系统使用的最大吨位液体天车.这种天车目前在九钢三期、四期一共装备了四台.它们与另外一十六台大小天车共同承担着炼钢生产中的吊运任务,是炼钢生产过程中不可或缺的一环.这四台天车中,有两台（1#、2#）位于铁水跨,其主要作用是把由铁路送来的铁水吊运到铁水预处理,把处理好的的铁水装入转炉；另两台（7#、8#）位于钢水跨,作用是把钢水吊运到精炼炉,再把精炼后的钢水提上连铸机.由此可见这四台液体天车又是所有天车其中的重中之重.

1.问题提出

三期正式投产后,这几台液体天车作为炼钢系统的特A类设备,又是我们第一次接触的新设备,对其自然要加强监护力度.生产一段时间后钳工在日常点检时发现7#天车主钩制动轮出现了发热开裂的现象,我车间在对问题制动轮进行更换后立即对其它两台天车进行了专项检查（当时8#车没有安装）,结果发现所有的制动轮都出现了相同情况.由于铁水跨有1#、2#两台天车,所以相对来说作业量少,因此出现的裂纹比7#天车少的多而且这时还十分的轻微,还不会影响到正常使用.但是生产才一个多月就出现这样大规模的机械损伤,显然是不合理的,而且在把几个问题较重的制动轮更换后也没有备件可换了,而这一类备件的供货周期都不短.所以如果情况得不到改善,那些轻微的裂纹会迅速的恶化,再过些天炼钢的生产就的面对两个选择：一、停产等备件、二、顶着制动轮随时碎裂、钢包掉落的风险继续生产.显然这两条路都不是我们能接受的.

2.问题分析

相关的专业人员都被招集起来,大家初步分析认写作动轮发热与开裂有着直接的因果关系.制动轮的工作温度应不高于75度,但是现在三台天车上的制动轮温度都远高于这个数.只要能把温度降下来,情况就一定会好转,甚至根本解决问题.

那么这个温度是怎来的呢?制动轮不会自己发热,它的温度来源于其本身与刹车片之间的摩擦.抱闸在抱住制动轮后把机械能转化为内能,从而达到刹车的作用.从能量守衡来说,要降低温度就要减少机械能或者说减少对抱闸的能量输入.如何减少?主钩上的能量又是从那里来的呢?

2.1.电机直接输出的；

2.2.电机及重物的动能和势能.

这两部分能量要转换为热能,就必须让制动轮与刹车片有摩擦,所以我们讨论列出了以下几点可能：

2.2.1.刹车片与制动轮间隙太小,在抱闸打开时还存在摩擦；

2.2.2.抱闸线路有问题,即抱闸实际没有得电打开.

2.2.3.抱闸打开迟缓,即电机开始运行了,抱闸还没有打开；

2.2.4.抱闸关闭过快,即抱闸抱上了,但电机还在输出；

第一条很快被排除了,因为钳工已经尽可能的调松了抱闸,再松就要吊不住钢包了.第二条也很快就排除了,电路早就查过多次,而且三台车一起出同一个电气故障太没有道理了.而后两条则要到现场才能确认了.

3.问题确认

我们上到天车上,仔细的观察了主钩的工作情况.发现主钩的抱闸抱死的时间偏早,往往在电机的转速还较高的情况下就抱死电机.但这种情况在其它的天车也同样存在,可是并没有出现这样的问题,为什么单单出在这种天车上呢?

找到原因我们再一次进行的分析.首先我们找出225T天车与其它天车的不同：

3.1.吨位,其它的天车,我们大家接触过的最大的才100T；

3.2.主钩的控制通过了PLC来完成,不再是中间继电器；

3.3.主钩的升降也不在是接触器,而是调压调速装置.

从第一条来看增加了一倍多的起重重量,而这种天车主钩上升下降的最大速度可以达到10m/min,这种情况下钢包中所包含的能量约为：1/2*m*v*v等于3125焦耳,这些能量如果全部转化为热能,可以让十千克的铁升温一度.如果快速点动升温之快可想而知.调压调速装置也是传动设备的一种,它被安装用来驱动主钩,其目的之一就是减少机械冲击,启停时有一定的缓冲时间.第一种情况是客观存在的,没有改变的可能性,那么解决问题的出路就在后两个设备上了.

在细查阅了调压调速装置的参数及PLC程序后,我发现PLC发出停车命令给调压调速装置的同时也发出抱闸关闭的信号,但是调压调速装置在接到停车命令后有2秒的减速时间,也就是说电机在抱闸抱死的情况下还运行了2秒种.我们在研究后发现,抱闸的确不能等电机完全停下来再抱,否则巨大的重力会造成溜钩的现象,不过还是可以适当的延后一些抱闸的时间.把时间延后,可以让大量的惯性能量消耗到主钩系统的电阻器中,同时也大大减少抱闸动作时刹车片与制动轮间的冲击力量,因此,我们决定增加抱闸延时.

4.问题解决

我带着笔记本电脑,上到7#天车电气室内,为主钩抱闸增加抱闸延时.在操作工确认没有出现溜钩的大前提下,我与钳工尽可能的增加抱闸的延时,经过多次调整后,时间定为1.75s.增加延时后制动轮的温度很快开始下降,这说明抱闸所受的摩擦确实减小了,我们的方案是正确的.在接下来几天跟踪期间,制动轮的温度一直没超过40度,制动轮的开裂现象也没有恶化的迹象.

5.结束语

随后,又对1#、2#天车的程序进行了同相的修改,设备运行至今这一问题没有再出现,可见这一重大的隐患得到彻底排除.