淺析自動天車對現(xiàn)場機械裝配的要求

高國慶

（唐鋼高強汽車板有限公司，河北 唐山 063000）

自動天車近幾年在鋼鐵行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，在軋鋼、煉鋼及物流倉儲運輸中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，不僅大大節(jié)約了人工成本，而且提高了生產(chǎn)效率和安全可靠性，設(shè)備性能更加穩(wěn)定，延長了設(shè)備在線使用時間，降低了備件使用成本。隨著生產(chǎn)的持續(xù)化，設(shè)備開始出現(xiàn)磨損、老化以及部件變形等，這些因素會影響自動天車使用性能，發(fā)生報錯，降低生產(chǎn)效率。

為了保證后期天車的運行精度和穩(wěn)定性，降低中后期自動天車的維護(hù)難度，我們不斷總結(jié)現(xiàn)場經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)一些在初期需要避免的一些問題和中期需要維護(hù)的要點，以保證自動天車高質(zhì)量自動運行。

1 自動天車對庫區(qū)整體布局和物料的要求

隨著國家鋼鐵結(jié)構(gòu)的調(diào)整和整合，現(xiàn)代化鋼企對物料倉儲運輸越來越講究高效快捷，生產(chǎn)線在設(shè)計初期更傾向于集中并列分布式。很多老式生產(chǎn)線論證實現(xiàn)產(chǎn)線升級，天車實現(xiàn)自動化，但最終效果很難達(dá)到預(yù)想，反而投入了大量改造資金，效果不佳。有些即使完成了初期改造，在后期使用維護(hù)方面依然存在大量問題，不了了之。

現(xiàn)代化的中間庫區(qū)的設(shè)計，物料往往由一條軋制生產(chǎn)線滿足幾條后處理線的原料供應(yīng)，以高強汽車板有限公司為例，一條酸軋生產(chǎn)線滿足后續(xù)4條生產(chǎn)線的原料供應(yīng)，設(shè)計年產(chǎn)量180萬噸。如圖1，產(chǎn)線1酸軋產(chǎn)料滿足后生產(chǎn)線4條產(chǎn)線生產(chǎn)，這樣就需要考慮整體庫區(qū)的容積率和區(qū)域劃分，包括后期設(shè)備維護(hù)檢修的位置，滿足各產(chǎn)線的原料連續(xù)供應(yīng)，使自動天車實現(xiàn)高效率、高節(jié)奏生產(chǎn)，避免因區(qū)域規(guī)劃不合理，造成無效的工單操作和運輸距離。吊裝物料應(yīng)具備單一性，外形標(biāo)準(zhǔn)，碼放規(guī)范等特點。

圖1

2 自動天車對軌道的安裝要求

軌道是天車在線運行基礎(chǔ)，因為無人自動天車是近幾年的發(fā)展產(chǎn)物，雖然為自動程序控制，但還屬于非智能狀態(tài)，軌道的安裝驗收直接影響天車大、小車精準(zhǔn)定位，尤其是在天車使用的中后期越發(fā)明顯。軌道往往同步設(shè)計在在廠房基礎(chǔ)設(shè)計和驗收時，目前自動天車對軌道的安裝還未有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，通過近幾年的維護(hù)總結(jié)，建議考慮以下因素。下圖為軌道安裝構(gòu)造圖，如圖2。

圖2 現(xiàn)場軌道裝配示意圖

（1）應(yīng)考慮廠房支柱鋼構(gòu)的強度，避免后期因廠房支柱的變形和地基的沉降造成對鐵道的影響。

（2）在廠房軌道驗收時，自動天車軌道應(yīng)較常規(guī)天車提高一個標(biāo)準(zhǔn)驗收。根據(jù)現(xiàn)國家普通橋式起重機規(guī)范要求，起重機運行的軌道安裝應(yīng)符合GB/T10183.1表2中的2級公差要求，（起重機運行的速度≥112m/min時，軌道安裝應(yīng)達(dá)到1級公差要求）對軌道進(jìn)行跨度S、兩側(cè)軌道高度差E和軌道頂部直線度公差C進(jìn)行測量驗收。）建議全部采用1級公差，S最好控制在±5mm以內(nèi),相對應(yīng)的兩軌道測點之間的高度差E控制在±5mm，軌道頂部直線度公差C控制在±5mm。目前自動天車大部分都采用單變頻雙驅(qū)動或雙變頻器四輪驅(qū)動，這樣可以有效避免特定區(qū)域大車在重載低速緩慢行駛中發(fā)生傳動轉(zhuǎn)矩超差報錯缺陷和出現(xiàn)咬道造成的轉(zhuǎn)矩報錯。

（3）長距離軌道應(yīng)合理預(yù)留伸縮縫和焊口底層做好防護(hù)施工。目前鋼鐵企業(yè)大部分都為大物料倉儲，冬夏季溫差大，廠房跨度大、距離長，所以軌道受溫度的影響也較大。鋼軌基本采用12m標(biāo)準(zhǔn)軌道，雖然目前軌道接縫全部采用鋁熱焊接技術(shù)，建議每130～150m預(yù)留伸縮縫1個，另外兩側(cè)軌道焊縫避免對稱布置，應(yīng)錯開3m以上布置，避免因軌道焊縫長期碾壓出現(xiàn)凹限，天車該處啟動動力不足缺陷。

（4）目前天車軌道基本采用柔性軌道技術(shù)，鋼軌每個鋁熱焊口除了要符合焊接外觀打磨標(biāo)準(zhǔn)，焊接時并對每個焊口底層膠墊板有效保護(hù)，防止膠墊板受熱塌陷、移位或丟失，這樣可有效避免后期該處軌道因受力造成的疲勞斷裂問題，如圖3，現(xiàn)場因焊口缺少墊層或丟失造成斷裂，建議焊口處更換1～2m完好膠墊板，可有效避免上述問題的發(fā)生，降低天車的震動。

圖3

3 自動天車對夾鉗的配合要求

在冷軋鋼卷倉儲系統(tǒng)中，通常采用臥式夾鉗，夾鉗裝置是鋼卷倒運的特定吊具，如圖4。自身除了機械傳動外，還有很多檢測裝置，主要包括鋼卷對中檢測、邊部檢測、底部感知和承重檢測四部分。夾鉗整體的平穩(wěn)性直接影響自動吊裝效率，主要體現(xiàn)在整體水平度和角度兩部分。

圖4 吊具與吊鉤裝配

（1）夾鉗水平度的保持。主要是在前期鉤頭與夾鉗承重銷軸的制作配合和后期現(xiàn)場平衡配重的調(diào)整。起重吊鉤往往是天車廠家自身采購，鍛造鉤頭內(nèi)表面由于工藝往往尺寸比較粗糙，造成與銷軸結(jié)合不緊密。鉤頭與稱重銷軸的配合應(yīng)準(zhǔn)確結(jié)合，雙方溝通，如圖5鉤頭內(nèi)側(cè)圓弧面B與承重銷軸A結(jié)合面應(yīng)達(dá)到80%以上接觸，既能避免應(yīng)力集中問題，并可有效克服夾鉗對中晃動問題。

圖5

后期現(xiàn)場夾鉗配重的調(diào)整，夾鉗會隨著打開鉗腿的寬度產(chǎn)生傾斜變化，配重塊應(yīng)固定在夾鉗上座上，嚴(yán)禁增加到鉗腿上，否則會因力矩的變化很難調(diào)整，不僅造成穩(wěn)鉤時間延長，降低效率，而且在起吊和打開夾鉗時會對鋼卷外圈表層產(chǎn)生吊傷質(zhì)量影響。

（2）夾鉗角度的保持。夾鉗在吊運中應(yīng)盡可能保證零度位置，除了使用中定期標(biāo)定零角度外，兩側(cè)在前期應(yīng)增加穩(wěn)鉤盤，與鉤頭兩側(cè)間隙整體控制在≤1mm，這樣即可滿足檢修時安全快速退鉤，更可有效保證自動對中角度，減少對卷心的夾傷和鋼卷外圈錯位起皺的影響，如圖6。

圖6

4 自動天車對車輪組輪直徑的要求

天車在啟動、行駛、停止過程中，車體保持穩(wěn)定性尤為重要，常規(guī)天車現(xiàn)場車輪往往因為輪緣磨損超標(biāo)，軸承落架等原因進(jìn)行更換，對踏面的尺寸關(guān)注度不高。對于自動天車而言，為提高定位效率，基本采用三軸聯(lián)動，根據(jù)物料位置進(jìn)行實時調(diào)整控制，對大、小車輪組的踏面尺寸責(zé)要求相對較高，以保證兩側(cè)線速度趨于相同。天車自動狀態(tài)下，一旦現(xiàn)場觸發(fā)急停命令，天車會突然減速停止，但由于輪徑的差距，巨大的動能可能會由于兩側(cè)速度速差造成扭曲，跳動造成嚴(yán)重的局部損壞和安全事故。所以根據(jù)現(xiàn)場，天車在線運行一段時間后，踏面直徑往往開始磨損減小，如更換車輪應(yīng)做到同一變頻器控制的驅(qū)動車輪同步更換。如果現(xiàn)場由于某種原因不能實現(xiàn)同步更換。根據(jù)目前規(guī)定，常規(guī)天車車輪直徑誤差保持在≤0.005D誤差以內(nèi)，但對于自動天車已不能滿足其精度需要，如果超出，會明顯造成天車跳動、扭曲異響等癥狀，車輪直徑越大，速度越高越明顯，會嚴(yán)重影響天車的整體機械性能和定位精度。以現(xiàn)場天車為例，車輪直徑φ800mm，電機額定轉(zhuǎn)速1465r/min，設(shè)定最大輸入為85%，減速機傳動比i=25.14，兩側(cè)由于輪徑造成最大線速度距離差為s==73mm，所有參數(shù)均為定量，只有輪徑差作為變量，我們維護(hù)人員應(yīng)盡量降低，從而保證天車的穩(wěn)定運行。根據(jù)多年的維護(hù)經(jīng)驗總結(jié)，對于自動天車應(yīng)提高誤差等級，建議保持在≤0.0025D，可有效緩解癥狀和降低故障率。

5 結(jié)語

自動天車是今后工業(yè)和倉儲智能化的必然產(chǎn)物，不僅大大提高了工作效率，還能有效降低人員和設(shè)備維護(hù)成本，在新建、改建、擴建項目中都在引起同行業(yè)的重視。如何做好日常自動天車的維護(hù)，常規(guī)天車的改造升級，提高自動運行效率，是維護(hù)人員共同的話題。希望和廣大人員共同討論提高，為各類工程中相關(guān)自動天車方面的施工、調(diào)試、維護(hù)等各方面積累和分享經(jīng)驗。