起重機(jī)防斷鏈報(bào)警裝置改造

劉善剛 王明政

（青島特殊鋼鐵有限公司，山東 青島 266100）

1 干熄焦提升機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀

鑒于提升機(jī)在干熄焦生產(chǎn)中的重要性及設(shè)備的單一性，必須保證提升機(jī)在未到定修時(shí)間時(shí)必須保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，在日常生產(chǎn)中對提升機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)必須做到精準(zhǔn)，不允許出現(xiàn)絲毫故障。因此作為重要特種設(shè)備其安全穩(wěn)定的運(yùn)行尤為重要[2]。

2018 年1 月份日常點(diǎn)巡檢過程中發(fā)現(xiàn)電纜小車下方底板隨提升機(jī)走行上下晃動(dòng)，對電纜小車的安全穩(wěn)定運(yùn)行形成威脅，電纜小車線排在向底板滾動(dòng)的過程中與底板向上翹起位置發(fā)生撞擊，使線排的方向及位置發(fā)生變化，致使線排內(nèi)的動(dòng)力、通訊電纜外部絕緣層發(fā)生磨損，因此對底板加裝橫向筋板固定，使底板不因提升機(jī)的往復(fù)走行產(chǎn)生上翹、晃動(dòng)現(xiàn)象。同時(shí)在鏈條兩側(cè)安裝阻止鏈條串動(dòng)的止擋軸承。

在與同行業(yè)專家交流過程中得知，電纜小車鏈條在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)斷裂導(dǎo)致整個(gè)電纜小車損壞拉斷動(dòng)力、通訊電纜的現(xiàn)象，因此考慮如何在鏈條斷裂時(shí)能夠及時(shí)得到報(bào)警同時(shí)提升機(jī)立即停止運(yùn)行，避免出現(xiàn)電纜被拉斷的現(xiàn)象。經(jīng)與車間領(lǐng)導(dǎo)及電氣主管商討后決定，在電纜小車上加裝三條24V 保護(hù)線纜與提升機(jī)緊急停止串聯(lián)，此線纜要求易拉斷、能解除，因此選用0.5mm2軟銅芯線，安裝在電纜小車線排的中間及兩端位置，這樣安裝可以及時(shí)反饋哪一側(cè)的鏈條出現(xiàn)斷裂[3]。

2 月份點(diǎn)檢時(shí)發(fā)現(xiàn)提升機(jī)走行軌道外側(cè)面、走行輪內(nèi)側(cè)面出現(xiàn)摩擦痕跡，經(jīng)多次檢查確認(rèn)，提升機(jī)出現(xiàn)走行輪啃軌現(xiàn)象。經(jīng)分析測量軌道位置發(fā)現(xiàn)軌道出現(xiàn)南北方向的位移，位移距離4mm，再次檢查后發(fā)現(xiàn)部分軌道壓板在提升機(jī)尾經(jīng)過時(shí)處于緊固狀態(tài)，在提升機(jī)經(jīng)過時(shí)處于松動(dòng)狀態(tài)，在松動(dòng)與緊固兩種狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程中軌道出現(xiàn)位移，經(jīng)與領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)械主管商討后決定對軌道壓板進(jìn)行緊固并加裝二次緊固螺帽，防止出現(xiàn)螺帽松動(dòng)軌道位移現(xiàn)象。

6 月份發(fā)現(xiàn)鋼絲繩鋼絲上出現(xiàn)倒刺，雖未出現(xiàn)斷絲但斷絲前的崩裂倒刺已出現(xiàn)，經(jīng)過仔細(xì)檢查分析，鋼絲繩表面附著的油泥在鋼絲繩卷動(dòng)彎曲過程中進(jìn)入鋼絲繩縫隙，在拉直過程中擠壓鋼絲繩，當(dāng)鋼絲繩受力時(shí)每根鋼絲繩受力約有10 噸，進(jìn)入鋼絲繩內(nèi)的油泥中的顆粒物對鋼絲繩的鋼絲產(chǎn)生巨大的破壞力致使鋼絲繩臨近設(shè)計(jì)使用壽命一個(gè)月就出現(xiàn)鋼絲部分崩裂，出現(xiàn)倒刺。因此在鋼絲繩即將卷入滾筒前安裝膠皮清理器，對鋼絲繩上附著的顆粒物進(jìn)行清理，對鋼絲繩起到保護(hù)作用[4]。

2 改造方案

2.1 對電纜小車加裝保護(hù)線的改造

電纜小車的主要作用是將井下信號與井上信號連接起來。小車主要由車輪及鏈條組成，極易造成鏈條斷開，在鏈條故障后，提升機(jī)無法檢測信號，若繼續(xù)運(yùn)行，則會拉斷部分甚至全部動(dòng)力、通訊線纜，造成移動(dòng)電纜損壞，高空焦罐可能墜落，產(chǎn)生不可估量的重大設(shè)備事故和人身傷害事故。在濟(jì)鋼、等干熄焦項(xiàng)目均產(chǎn)生過此類故障，給相應(yīng)企業(yè)帶來巨大的損失。為杜絕此類事故的發(fā)生，經(jīng)小組人員研究，建議在電纜小車上增加保護(hù)信號線，在拖鏈故障時(shí)，首先斷開信號線并發(fā)出信號，提升機(jī)停止運(yùn)行，防止損傷設(shè)備，并保證提升機(jī)的安全生產(chǎn)[5]。

技術(shù)改造方案如下：

（1）現(xiàn)場安裝控制箱，控制箱安裝斷線警示指示燈，解除連鎖旋鈕等；

（2）電纜小車上安裝一根軟銅芯線（0.5mm2），用作信號線；

（3）信號線DC24V 供電，通過中間繼電器，串聯(lián)在急停繼電器控制回路中；

（4）外加一解除轉(zhuǎn)換開關(guān)(應(yīng)急使用)。

2.2 提升機(jī)電纜小車事故案例

焦炭干式淬火斗式提升機(jī)纜車由導(dǎo)軌，頂導(dǎo)輪設(shè)備，端窗框，中心輪設(shè)備，中心窗框，連接角鐵，電纜排和滾子鏈組成。斗式提升機(jī)運(yùn)行后，根據(jù)斗式提升機(jī)的結(jié)構(gòu)和纜車的連接裝置，纜車在固定的軌道上驅(qū)動(dòng)轎廂，纜車的內(nèi)部纜線在固定功能下跟隨纜線電纜排。轎廂滾動(dòng)，完成了同時(shí)移動(dòng)電纜線和電纜車的目標(biāo)。在運(yùn)行中，纜車容易出現(xiàn)以下常見故障：

1.某個(gè)中間車輪被鎖定，導(dǎo)致車輪不轉(zhuǎn)動(dòng)。纜車行駛時(shí)，會導(dǎo)致車輪和履帶之間產(chǎn)生摩擦。如果長時(shí)間未檢測到或處理不當(dāng)，將會損壞履帶和車輪并膨脹。造成纜車的摩擦阻力[6]。

2.纜車的某個(gè)中輪掉落，這將導(dǎo)致所有纜車改變其形狀和方向，從而導(dǎo)致所有纜車偏離軌道位置。操作不當(dāng)會導(dǎo)致纜車的結(jié)構(gòu)異常，進(jìn)而支撐力會導(dǎo)致纜車斷裂并撕裂纜線。2011 年7 月，濟(jì)鋼的100t/ h CDQ 發(fā)生了一起惡性事故，導(dǎo)致所有電纜和汽車被撕裂，并且由于中輪掉落并未能及時(shí)處理而導(dǎo)致電纜被撕裂。由于纜車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)時(shí)間為22 小時(shí)，生產(chǎn)CDQ 為2400 噸，損壞超過12 萬元（CDQ與濕淬的價(jià)格差），超高產(chǎn)量為1368 噸壓力蒸汽減少，事故實(shí)圖如上圖1、圖2。

圖1

圖2

2.3 電纜小車斷鏈保護(hù)原理

根據(jù)纜車的特定操作條件，其安全保護(hù)的目的是當(dāng)纜車結(jié)構(gòu)突然斷裂時(shí)，斗式提升機(jī)和纜車可以立即終止，以避免纜繩進(jìn)一步變形和破壞。如果它被撕裂，則對機(jī)械和設(shè)備的危害可降至最低，并達(dá)到立即維護(hù)的目的。實(shí)際的保障措施如下：

1.在纜車的每排（或每兩排）電纜上扣上不銹鋼線扣，并使用規(guī)格型號為1*0.5mm 的軟芯銅芯線作為維護(hù)線。用不銹鋼線扣將維修線固定在電纜排上，使維修線將各排電纜相互連接，在操作過程中，盤繞的維修線不易被表面絕緣層損壞并損壞地面設(shè)備狀況。為了更好地提高維護(hù)的穩(wěn)定性，最好將維護(hù)線路盤繞在纜車的內(nèi)部和外部。

2.將維護(hù)線路與斗式提升機(jī)的緊急終止過載保護(hù)器或超限過載保護(hù)器串聯(lián)連接。如果纜車斷裂，則將首先斷開維護(hù)線路，并會發(fā)生緊急終止或超出極限的電源開關(guān)姿勢。斗式提升機(jī)緊急情況會終止行走電機(jī)開關(guān)的電源，或者PLC 輸出行走轎廂的終止命令。

3.由于銅芯線的維護(hù)容易造成皮膚損傷，因此有可能引起開關(guān)電源接地裝置的其他危險(xiǎn)。因此，維護(hù)線路開關(guān)電源和PLC 控制開關(guān)電源受到保護(hù)，并且選擇了DC24V 電源系統(tǒng)以改善對小繼電器的數(shù)據(jù)信號的保護(hù)。

控制電路基于消除電源開關(guān)QF 來執(zhí)行保護(hù)。電源開關(guān)QF 的左側(cè)部分是現(xiàn)場實(shí)施的保護(hù)措施。分別在內(nèi)側(cè)設(shè)置維護(hù)線斷開標(biāo)記，在兩側(cè)設(shè)置維護(hù)線斷開標(biāo)記，維護(hù)線接地設(shè)備標(biāo)記和開關(guān)電源標(biāo)記。并消除保養(yǎng)痕跡。工作時(shí)，維修線的兩端均處于24V 工作電壓，指示燈已連接，轎廂繼電器KA1 和KA2 已閉合，轎廂繼電器已正常閉合，輔助電擊事故已斷電，并進(jìn)行了維護(hù)線路斷開，指示燈不亮；轎廂繼電器延遲繼電器通電并閉合，因?yàn)樵诠ぷ鲿r(shí)取消了電源開關(guān)QF，因此維護(hù)線將根據(jù)轎廂的輔助打開點(diǎn)將維護(hù)點(diǎn)置于原始的超限控制回路中中繼。無論哪條維修線斷線，匹配的汽車?yán)^電器都會跳閘并停止，其常閉輔助點(diǎn)會斷電并閉合，匹配顯示燈會亮起；另外，匹配的汽車?yán)^電器延時(shí)繼電器跳閘和斷開，因此超限控制電路被切斷。PLC 輸出停車命令，纜車停止運(yùn)行。如果在纜車的整個(gè)過程中至少有一個(gè)在纜車的內(nèi)側(cè)和外側(cè)斷開的指示燈點(diǎn)亮，則表明匹配已斷開。這時(shí)，安全檢查人員首先檢查纜車是否有車道丟失或其他問題。如果纜車保持完好無損，則可以首先打開消除電源開關(guān)QF（此外，消除指示燈），首先恢復(fù)生產(chǎn)，然后通知電氣設(shè)備人員進(jìn)行檢查和接線。基本上，它不會損害生產(chǎn)操作。維護(hù)控制電路還設(shè)計(jì)了維護(hù)線接地設(shè)備標(biāo)記。如果維護(hù)線路損壞，則會生成接地設(shè)備，從而指示電氣人員及時(shí)檢查處理，以防影響擴(kuò)大，只要保護(hù)線不斷開，就不會影響電纜小車走行[7]。

3 結(jié)論

總的來說，對提升機(jī)的保護(hù)是必不可少的，對于干法熄焦的運(yùn)行穩(wěn)定來說單一設(shè)備的穩(wěn)定至關(guān)重要，因此需要我們對單一設(shè)備發(fā)生過的事故案例進(jìn)行分析思考，提出改造方案，避免類似事故發(fā)生帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。