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陈光福 常恨非(重庆钢铁股份公司焦化厂,重庆400081)
FZ1-6型"O”形转子式翻车机用于电厂、港口、冶金、煤炭、化工等企业的大型自动卸车设备。主要由转子、夹紧装置、靠板组成、托辊装置、端部止挡、导料装置、传动装置、液压系统、控制系统等组成,可翻卸C50~C80高边铁路敞车所装载的散粒物料。我厂翻车机刚改造投产就陆续出现转子“飞车”、控制线路故障、液压系统存在严重隐患等情况,严重影响了生产。
1 故障情况
1.1 转子“飞车”事故
翻车机安装调试完成,运行1个月后,发现转子返回速度突然过快,按下操作紧急停机按钮也未停机,最后通过机械止挡器才强行停机。检查发现,转子减速机输出轴齿轮及其相啮合的第三级小齿轮打坏。在随后的运行中,翻车机转子再次出现返回速度过快,将另一台转子减速机齿轮打坏。检查发现控制返回速度的凸轮控制器啮合不良,于是对凸轮控制器进行了调整,并在原控制方式上增加了两个接近开关,用于控制转子减速和停机。修复后,又出现两次上述情况。经反复检查,发现控制柜的变频器使能继电器线圈接头松动。经厂家技术处理后,翻车机恢复正常运行。
1.2 控制线路故障
翻车机的控制线路每隔几天就会出现靠板无动作、夹紧装置某个或几个压车头无动作等故障,且处理时间长,有时1次长达30h,线路查找困难。由于整个控制线路完全零乱,出现故障后,几乎无法查找和处理故障,对生产造成严重影响。
1.3 液压系统缺陷
在发生线路故障的同时,也出现液压系统故障,换向阀经常堵塞,造成靠板油缸或压车油缸无动作。另外,液压系统在试用中,也发现靠倾翻侧的靠车和压车油管位置安装不合理,翻车时,煤料直接冲击油管,将油管冲变形,而且翻车机在运行中,油管与下料坑靠得很近,很容易被大块物料冲断,对生产造成威胁,运行十分不安全。液压系统各差压油缸控制元件分别设置在油缸处,增加控制点,也增加了故障点,如倾翻侧的湿煤料会长期粘附在液压控制元件上,造成电磁线圈烧坏,从而引起故障。
2 故障分析
2.1 控制系统故障原因
翻车机调试中前两次故障发生时,操作人员采用紧急停机方式仍未能停机,说明控制系统完全失效。根据现场观察发现,翻车机转子返回被机械止挡后,电机仍在工作,可以判断变频器在翻车机转子返回过程中,偶然不能接受到减速和停机指令,在被强制止挡后,通过变频器的过电流保护停机时,已造成转子减速机齿轮损坏,因此翻车机返回控制只采用了1个凸轮控制器检测信号,从安全性和可靠性上均存在隐患,是造成“飞车”的主要原因。
通过现场录像分析,发现两次未遂故障发生时,翻车机在165°处有较长时间的停顿,该现象足以证明此时变频器未正常工作。故障发生后,厂家取消了变频器使能继电器,修改了保护程序,这说明转子返回控制可以通过程序设计来完成的,实际却使用外围设备来控制,增大了故障概率。电器设备安装时未对线路做仔细检查和紧固,监督质量不到位,也是造成“飞车”的原因。
2.2 控制线路故障分析
在处理翻车机线路故障时发现,转子的移动电缆很多被拉断,转子内部的很多控制电缆也被折断,这说明使用的移动电缆不能满足实际工况需要,选型设计不对,电缆部分铺设位置和形式不合理,转子在旋转时,各机构产生较大的碰撞和振动,部分位置受煤料冲击,容易将电缆拉断。
2.3 液压系统分析
翻车机液压阀经常堵塞,说明系统液压油杂质较多,主要是由系统本身运行中产生的和外界的杂质。翻车机油箱、液压系统控制集成块、靠车油缸集成块、4个压车油缸集成块均布置在煤料倾翻侧,大量的湿煤粘附在阀件上,容易污染液压油,电磁线圈也会因湿煤引起短路而被烧坏,造成系统故障频繁。
3 处理方法
3.1 改进翻车机返回控制方式
调整凸轮主令控制器齿轮间隙,保证翻车机零位、倾翻终点165° (U 1 D-LK2
)、倾翻极限175°,27°慢速返回位(U1D-LK4),
45°工作位、75°工作位、135°倾翻减速位、越位保护0°等控制点精确定位,并在主令控制器慢速返回位(U
1 D -LK4 )和倾翻终点165°
(U1D-LK2)处再并入两个接近开关,同时采集和检测返回减速和停机信号,使翻车机返回减速和停机更加稳定可靠。
取消翻车机变频器使能继电器(K2),解除变频器外围封锁控制,同时在原控制程序基础上增加了1个时间矢量,修改和完善了PLC保护程序,直接用程序对变频器进行保护,使翻车机返回速度和停机等动作控制更加稳定、可靠。
3.2 控制线路改进
翻车机移动电缆采用铜芯硅橡胶特制偏平电缆线(型号:YGCB-F46R
),该电缆具有一定强度,能抗击一定外界冲击力,铺设简便,使用可靠。转子内总接线箱至各机构控制线采用耐油铜芯聚氯乙烯电缆线(RVV),转子内电缆全部穿管规范铺设,尽量避免煤料的冲击和外界的机械碰撞。翻车机内增加各机构分接线箱,在靠车侧加装控制系统分接线箱,并与总接线箱连接,便于线路查找和检修。各机构电缆采用同一电缆出线,电缆更换时,严格根据电气原理图接线端号及线号进行连接,并挂相应线号或字号,以便维修。
3.3 液压系统改进
用6mm厚的钢板制作大保护罩,将倾翻侧压车和靠车的所有油管全部遮盖,避免被煤料冲变形和被大块物料撞断。两个靠车板集成块处制作活动盖板,便于检修。清洗翻车机液压系统油箱、所有电磁阀及阀件,更换系统进口和回油过滤网,更换全部液压油,对液压系统进行内部循环清洗48h,确保系统内部运行清洁。
4 改进建议
建议对液压系统应作如下改进。一是靠车板集成块集中在一起,设置在油箱上部;二是压车油缸不需选用差动式结构,8个压车油缸控制元件也可集中在一起,以减少控制点;三是各部位液压元件设计安装要考虑检修的便捷性。 |