重載積放式輸送系統(tǒng)改造

張景貴 鄧建華

中車株洲電力機車有限公司 湖南株洲 412001

中車株洲電力機車有限構(gòu)架涂裝生產(chǎn)線于2015年投入使用，適用于各型號機車、城軌車輛構(gòu)架、搖枕等部件的清洗、噴漆、流平、烘干、打磨等作業(yè)，生產(chǎn)節(jié)拍70min/架，設(shè)計年產(chǎn)能3400架。該生產(chǎn)線呈“U”形布局，占地面積2200㎡，含控制室2套，輸送系統(tǒng)1套，作業(yè)室體10間，液壓升降平臺2套，涵蓋構(gòu)架清洗、構(gòu)架拋丸、構(gòu)架上線、清理預涂屏蔽、噴漆、烘烤、交驗等15個工序臺位。

1 存在問題

構(gòu)架涂裝生產(chǎn)線為國內(nèi)第一條重載（載重量達到9T）積放式輸送系統(tǒng)，沒有相關(guān)成熟技術(shù)可以借鑒，存在設(shè)計缺陷，且長期超負荷運行，導致輸送系統(tǒng)故障頻繁。主要有以下幾點問題：

1.1 輸送控制系統(tǒng)存在缺陷

（1）電氣控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)信息丟失現(xiàn)象，導致系統(tǒng)經(jīng)常停機，無法正常運行。

（2）輸送系統(tǒng)無過載保護功能，鏈條出現(xiàn)卡滯、干涉等現(xiàn)象時，系統(tǒng)無法停止運行，導致鏈條或軌道拉斷[1]。

1.2 承載小車結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題

（1）承載小車只有兩個輪組，四個輪子承載，單個車輪輪壓過大，摩擦阻力大，導致輪子磨損嚴重，小車運行不穩(wěn)定。

（2）承載小車輪組為非標設(shè)計，制造精度低，強度不足，導致輸送系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。

1.3 輸送系統(tǒng)鏈條、軌道材質(zhì)缺陷

輸送系統(tǒng)鏈條、軌道材質(zhì)硬度不足，不適應長時間運行的工況，出現(xiàn)軌道拉傷及鏈條變形問題。

1.4 停止器存在設(shè)計缺陷，無法穩(wěn)定運行

停止器為四連桿機構(gòu)，沒有導向裝置，且為現(xiàn)場制作，精度差，經(jīng)常與承載小車碰撞，導致輸送鏈條卡死。

1.5 構(gòu)架上下件裝置存在設(shè)計缺陷

構(gòu)架上下件裝置采用剪叉升降結(jié)構(gòu)，行程長，設(shè)置在地坑內(nèi)，且無導向裝置，運行不穩(wěn)定，維修難度大。

1.6 積放鏈條各部件都為現(xiàn)場焊接安裝，維修耗時長，難度大

涂裝場所為易燃易爆場所，動火作業(yè)需要辦理作業(yè)審批手續(xù)后方可實施，導致維修及時性較差。并且每次動火作業(yè)耗時長，導致故障維修時間長。

2 改造方案

2.1 優(yōu)化機械、電氣控制系統(tǒng)，具備過載保護功能

（1）傳動機構(gòu)具備機械及電氣過載保護功能，當輸送小車卡死或其他情況無法運轉(zhuǎn)時，傳動機構(gòu)自動停止運行，防止鏈條、軌道因過載斷裂。

（2）更換信號系統(tǒng)傳感器，新傳感器具備防塵、防漆霧、耐高溫性能，且每個工位設(shè)置雙感應器，兩個信號同時感應10s后，控制系統(tǒng)才執(zhí)行下一個動作。

2.2 優(yōu)化小車結(jié)構(gòu)，采用標準配置

（1）改變原承載小車2個小車組的結(jié)構(gòu)形式，采用4車組結(jié)構(gòu)，共計16個輪子承載，降低輪壓，確保承載小車運行平穩(wěn)。

（2）小車組采用整體模鍛件，升降爪采用標準鑄鋼件。小車組強度好、精度高；滾輪采用整體軸承，滾輪轉(zhuǎn)動靈活；滾輪踏面硬度≥40HRC，并帶有外伸式潤滑油嘴。

2.3 提升鏈條及軌道材質(zhì)硬度

（1）鏈條采用X-678型標準鏈條，選用45Mn2以上材質(zhì)制作，軌道采用10#工字鋼，材料選用16Mn鋼材，提升鏈條及軌道的材質(zhì)硬度、剛度。

（2）軌道按照10T承載設(shè)計，安裝后軌道承載面水平精度控制在±3mm/m。

2.4 采用新式停止器，改變原傳動機構(gòu)及安裝方式

（1）改四連桿機構(gòu)為氣缸伸縮機構(gòu)，增加導軌及導向輪，加大結(jié)構(gòu)強度，保證整個機構(gòu)運行可靠；

（2）停止器除底座焊接外，其他部件采用耐高溫螺栓連接，并做防松標識，具備足夠強度，保證在工件多次運行撞擊下，整體結(jié)構(gòu)不發(fā)生形變[2]。

2.5 結(jié)合產(chǎn)品特點，設(shè)計新型電動平車

（1）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，設(shè)計制作帶升降功能的蓄電池電動平車，升降裝置承載12T，升降高度大于1米，實現(xiàn)上、下件功能。

（2）原升降平臺地坑用商用混凝土回填，并鋪設(shè)P43鋼軌。

2.6 優(yōu)化部件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)部件無焊接安裝

（1）輸送系統(tǒng)軌道、停止器、感應器、鏈條等部件全部采用螺栓連接，出現(xiàn)故障后不需要動火作業(yè)即可拆裝，提升維修響應的及時性。

（2）輸送系統(tǒng)部件采用標準部件，各部件安裝采用螺栓連接。部件出現(xiàn)故障后，可以進行整體更換，降低現(xiàn)場故障維修時間[3-7]。

3 改造效果

通過此次維修改造，解決了重載輸送系統(tǒng)存在的設(shè)計缺陷，消除了系統(tǒng)存在的安全隱患。改造完成后，輸送系統(tǒng)故障率明顯下降，故障次數(shù)從改造前的月均60次下降至月均2次，故障率下降96.67%。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，整體性能顯著改善，控制系統(tǒng)自動化水平大幅提升。