鋼結(jié)構(gòu)起重機(jī)滑觸線技改方法

郭 宏，晏孝坤，潘 輝，劉洪嶂

1 項(xiàng)目背景

云錫文山鋅銦冶煉有限公司1臺(tái)3t鋼結(jié)構(gòu)起重機(jī)現(xiàn)采用滑觸線和集電器來對(duì)起重機(jī)移動(dòng)時(shí)供電。針對(duì)滑觸線在使用過程中，現(xiàn)場生產(chǎn)工況條件及環(huán)境因素造成滑觸線損壞頻繁、維修頻次高、起重機(jī)備件消耗大和檢修過程中危險(xiǎn)因素較大等缺陷，提出具體改進(jìn)方案并予以實(shí)施。

2 運(yùn)行現(xiàn)狀及研究意義

云錫文山鋅銦冶煉有限公司1臺(tái)鋼結(jié)構(gòu)起重機(jī)（額定起重量：3t、跨距：13m、起升高度：18m、工作級(jí)別：A5、廠房長度：78m），主要用于工段輔料加入、壓濾機(jī)濾板更換和攪拌、壓濾機(jī)大型設(shè)備檢維修等工作。目前，起重機(jī)通過滑觸線和集電器來對(duì)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)移動(dòng)供電，在運(yùn)行過程中，主要存在以下幾個(gè)問題。

（1）云錫文山鋅銦冶煉有限公司位于亞熱帶高原季風(fēng)氣候，為多雨、多霧潮濕區(qū)，起重機(jī)軌道常年為潮濕狀態(tài)，起重機(jī)運(yùn)行時(shí)，兩端大車運(yùn)行結(jié)構(gòu)車輪會(huì)因軌道打滑出現(xiàn)輕微不同步現(xiàn)象，造成集電器卡死導(dǎo)致起重機(jī)故障，同時(shí)集電器卡死產(chǎn)生的扭力會(huì)導(dǎo)致滑觸線損壞。

（2）起重機(jī)的下方是多臺(tái)運(yùn)行中的壓濾機(jī)和槽罐，無時(shí)無刻不在朝上方涌大量酸霧及蒸汽，滑觸線就工作在這樣惡劣的環(huán)境下，因?yàn)殚L期處在潮濕高溫的環(huán)境中，且滑觸線是若干根4m1根連接起來的，在運(yùn)行過程中接頭處螺絲容易松動(dòng)造成不通電，起重機(jī)集電器容易損壞，滑觸線生銹后起重機(jī)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)拽斷的故障。

（3）在故障檢修過程中鋼結(jié)構(gòu)起重機(jī)檢修高度與地面垂直高度為10m，滑觸線處無檢修平臺(tái)，作業(yè)檢修人員只有通過搭設(shè)移動(dòng)腳手架或是趴在起重機(jī)軌道梁上進(jìn)行維修，維修工作量大，基本每月進(jìn)行維修6次～8次左右，每次維修3人～4人大概兩天左右才能完成。且檢修區(qū)域?yàn)檐囬g生產(chǎn)區(qū)域，存在交叉作業(yè)，檢修人員墜落風(fēng)險(xiǎn)較大，工序鐵粉加入、硫酸銨加入、壓濾機(jī)濾板更換等均是通過起重機(jī)進(jìn)行作業(yè)，起重機(jī)損壞后，只能通過人為搬運(yùn)，勞動(dòng)力增加。

（4）車間生產(chǎn)為連續(xù)性作業(yè)，起重機(jī)使用頻繁，若起重機(jī)損壞維修且維修時(shí)間長，將制約車間生產(chǎn)。

3 滑觸線的技改措施

3.1 技改方案

把原起重機(jī)滑觸線和集電器導(dǎo)電方式更改為焊管和導(dǎo)電滑塊導(dǎo)電方式。采用焊管做為導(dǎo)體長期保持有電，導(dǎo)電滑塊從焊管上進(jìn)行取電，這樣起重機(jī)運(yùn)行移動(dòng)時(shí)，滑塊隨起重機(jī)同步運(yùn)行，并隨時(shí)從焊管導(dǎo)體上取得電源，提供給起重機(jī)，使起重機(jī)可繼續(xù)移動(dòng)。把現(xiàn)有起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的2套大車行走驅(qū)動(dòng)裝置增加至4套大車行走驅(qū)動(dòng)裝置，保證兩端傳動(dòng)一致，增加大車車輪與軌道的摩擦力，減少啃軌現(xiàn)象。

3.2 項(xiàng)目投資

項(xiàng)目投資預(yù)算約5.59萬元，包含材料的購買1.21萬元；扣件式鋼管腳手架搭設(shè)2.5萬元，項(xiàng)目焊管、支架制安費(fèi)用1.2萬元，支架、焊管防腐費(fèi)用0.68萬元。明細(xì)如下：DN25mm焊管300m、63*63*5等邊角鐵150m、WX-01瓷瓶150個(gè)、220*190*20mm導(dǎo)電滑塊1套、LX3-13A3，（配置電機(jī)0.4KW，大車行走速度20m/min,減速機(jī)型號(hào)LD，傳動(dòng)比58.95）大車行走驅(qū)動(dòng)裝置2套、搭鋼管腳手架100*10m1000㎡、DN25焊管安裝0.726t、WX-01瓷瓶安裝150個(gè)、63*63*5支架安裝0.858t、導(dǎo)電滑塊及大車行走驅(qū)動(dòng)安裝1套、焊管及支架防腐85m2。

3.3 安裝步驟

采用63*63*5角鋼作為焊管及絕緣子的支架安裝。安裝過程中，支架制作是耗時(shí)、耗物最多的工序，支架加工需要對(duì)角鋼矯直保證角鋼的水平度，角鋼不準(zhǔn)出現(xiàn)變形，彎曲等情況；根據(jù)設(shè)計(jì)支架長度尺寸測(cè)量和切割角鋼，一個(gè)支架需1根1.8m長的角鋼支架焊接在軌道上和3根0.3m的角鋼分別焊接在1.8m的角鋼上做為絕緣子和焊管的支架；角鋼切割處打磨，把毛刺及凹凸不平處打磨平整；把切割好的角鋼按照尺寸及要求組裝在一起，焊縫要求平直光滑，不能有明顯的高低不平現(xiàn)象，不能有焊穿、焊偏、焊疤、氣孔、咬邊等現(xiàn)象，焊接完成后，每道焊縫應(yīng)打磨處理，清除焊渣，去掉周邊毛刺，工件焊接完畢后，外觀應(yīng)用砂布重新打磨一遍，不能有手感刺邊角的存在，不得存在焊渣、焊點(diǎn)、毛刺等，焊縫應(yīng)光滑、平整，應(yīng)保證工件的“邊齊、面平”，包括工件上開口邊緣的垂直平行度；對(duì)角鋼打孔安裝絕緣子，需保證所有支架孔的垂直度及平行度，保證安裝的絕緣子和焊管垂直度及平行度；除銹防腐，利用電動(dòng)旋轉(zhuǎn)彈性砂輪打磨鋼鐵表面來進(jìn)行除銹，鋼材表面應(yīng)無可見油脂和污垢，并且氧化皮、鐵銹、涂層和附著物已基本清除，其殘*留物應(yīng)是牢固附著的；涂刷油漆兩底兩面（底漆30μm～40μm/一道，面漆30μm～40μm/一道），油漆使用國松牌聚氯乙烯含氟防腐涂料，每層涂刷，須在前一層涂料干燥后進(jìn)行，應(yīng)注意防止鋼材繼續(xù)銹蝕、污染，對(duì)產(chǎn)生的浮銹及其他附著物應(yīng)及時(shí)清除，涂裝漆膜外觀應(yīng)均勻、平整、豐滿和有光澤，顏色應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不允許有咬底、裂紋、剝皮、針眼等缺陷。工序步驟多，所以角鋼滑觸線支架加工是滑觸線安裝過程中的關(guān)鍵工序，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，角鋼支架間距安裝為3m，將角鋼支架直接焊接在的起重機(jī)軌道的工字鋼上，把絕緣子分別安裝在三根角鋼支架上，絕緣子是支持導(dǎo)線的絕緣體，在運(yùn)行中應(yīng)能承受導(dǎo)線垂直方向的荷重和水平方向的拉力。并把6米1根的焊管分別安裝在絕緣子上，安裝好后，對(duì)焊管進(jìn)行防腐，焊管與滑塊接觸面打磨即可，不涂刷油漆，避免涂刷油漆后，影響導(dǎo)電效果，其余面按照上述除銹刷漆工藝進(jìn)行防腐。在角鋼支架上安裝PP板對(duì)通電的焊管進(jìn)行防護(hù)，避免觸電事故發(fā)生?；|線的安裝精度要求比較嚴(yán)格，固定角鋼支架及安裝焊管時(shí)應(yīng)注意水平和垂直兩個(gè)方向的平直，使在同一跨內(nèi)的角鋼支架和焊管要平行不能有歪斜，且垂直于軌道上。

3.4 供電方式

從配電室配電柜輸出1根380V三相四線電源線至起重機(jī)電源配電箱，電源配電箱輸出1根380V三相三線電源線至焊管處，把三相A、B、C分別接在3根焊管上進(jìn)行供電，焊管長期保持供電，啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，導(dǎo)電滑塊從焊管上取電，起重機(jī)便可開始工作。

3.5 安裝過程中作業(yè)危險(xiǎn)危害分析及預(yù)防控制措施

（1）施工人員在施工過程中因施工工具、設(shè)備放置不當(dāng)被砸傷造成物體打擊傷害；施工前進(jìn)行安全交底，施工過程按規(guī)定進(jìn)行操作。

（2）因現(xiàn)場在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生砷化氫劇毒氣體，施工人員在施工過程中未正確佩戴防護(hù)面罩、口罩，造成中毒傷害；施工人員正確佩戴使用勞動(dòng)防護(hù)用品，如防護(hù)口罩，工作服等，注意觀察現(xiàn)場溴化汞試紙，溴化汞試紙白色作業(yè)、變黃立即停止作業(yè)撤離。

（3）檢修人員在高處檢修，防護(hù)措施不到位，造成高處墜落；高處作業(yè)系好安全帶，安全帶的掛鉤應(yīng)掛在結(jié)實(shí)牢固的構(gòu)件上，并應(yīng)采用高掛低用的方式，禁止掛在移動(dòng)或不牢固的物件上，辦理高處作業(yè)許可證，作業(yè)現(xiàn)場搭設(shè)固定式鋼管腳手架。

（4）焊接作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員未戴防護(hù)面屏（焊帽）灼傷眼睛和面部皮膚造成弧光灼傷，使用電焊機(jī)操作不當(dāng)，發(fā)生觸電事故，焊接時(shí)，未清理作業(yè)區(qū)域內(nèi)的可燃物，導(dǎo)致起火造成火災(zāi)傷害；清理作業(yè)區(qū)域內(nèi)的可燃物，辦理動(dòng)火作業(yè)審批證，落實(shí)安全措施，電焊作業(yè)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，焊機(jī)接線按規(guī)范要求接，防止漏電發(fā)生觸電事故，正確佩戴使用電焊面罩及絕緣手套等勞動(dòng)防護(hù)用品。

（5）檢修人員因設(shè)備未停機(jī)、斷電或操作不當(dāng)，導(dǎo)致在檢查、檢修過程被設(shè)備部件夾傷造成機(jī)械傷害；起重機(jī)設(shè)備停機(jī)、配電室內(nèi)起重機(jī)配電柜斷電、掛牌、上鎖。

（6）施工人員在施工過程中，因車間生產(chǎn)運(yùn)行不能停機(jī)，檢修下方槽罐及攪拌繼續(xù)運(yùn)行，造成交叉作業(yè)，交叉施工時(shí)，工具、材料、邊角余料等嚴(yán)禁上下投擲，應(yīng)用工具袋、籮筐或吊籠等吊用工具袋、籮筐或吊籠等吊運(yùn)；嚴(yán)禁在吊物下方接料或逗留，設(shè)置隔離層安全網(wǎng)等安全防護(hù)設(shè)施并嚴(yán)禁任意拆除，安排專人進(jìn)行監(jiān)護(hù)作業(yè)。

（7）采用切割機(jī)切割時(shí)，火花飛濺容易引燃易燃易爆物，造成火災(zāi)；砂輪片緊固螺絲未鎖緊，砂輪片防護(hù)罩缺失或防護(hù)不齊全，砂輪片飛出或崩裂飛出傷人；切割的工件突然飛出傷人；身體部位接觸飛濺的砂輪片，接觸漏電的電氣柜，切割機(jī)的電線、插頭、開關(guān)。禁止用濕手或在潮濕的地方使用電器或開啟開關(guān)，認(rèn)真點(diǎn)檢，發(fā)現(xiàn)漏電，報(bào)告電工診斷與維護(hù)；注意物料和工件的銳角，搬運(yùn)、拿取物料、工件，需穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用品；用夾具將被切割物固定，夾緊；嚴(yán)禁在有爆炸性粉塵處切割作業(yè)；切割時(shí)，操作者偏離砂輪片正面，切割前應(yīng)鎖緊砂輪片緊固螺絲，切割前須檢查防護(hù)罩是否完好，認(rèn)真檢查，及時(shí)更換破損的砂輪片，戴好勞動(dòng)防護(hù)用品。

3.6 技改后優(yōu)點(diǎn)

（1）采用焊管替代滑觸線，解決了起重機(jī)滑觸線在潮濕腐蝕的環(huán)境下容易生銹和大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)行走時(shí)出現(xiàn)的輕微不同步現(xiàn)象，造成集電器卡死導(dǎo)致起重機(jī)故障和滑觸線拽斷，引起使用壽命短和故障率高等缺點(diǎn)，減少了維修耗時(shí)長、成本高、環(huán)境危險(xiǎn)系數(shù)高等問題；用滑塊代替集電器，減少了集電器易損壞、接觸不良等問題，增加了供電的穩(wěn)定性，保障了車間生產(chǎn)工藝流程的暢通，減少了起重機(jī)損壞后通過人工加入輔料及更換濾板等重體力工作，減輕了員工勞動(dòng)強(qiáng)度及職業(yè)健康。

（2）節(jié)約成本，經(jīng)車間統(tǒng)計(jì)，技改前，平均每月對(duì)起重機(jī)檢修6次～8次，每次維修3人～4人大概兩天左右才能完成，每月維修成本為1.92萬元，更換滑觸線、集電器備品備件金額為0.12萬元，共2.04萬元，每年維修成本及備件消耗成本就為24.48萬元。技改后，技改材料費(fèi)用及改造費(fèi)用為5.59萬元，自改造至今已有1年時(shí)間，在該時(shí)間段內(nèi)，起重機(jī)未出現(xiàn)設(shè)備故障，一直保持正常使用狀態(tài)。僅第一年就為公司節(jié)約18.89萬元成本費(fèi)用。

（3）維護(hù)簡單，改造后設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，僅需對(duì)生銹腐蝕的焊管進(jìn)行防腐刷漆即可，滑塊及絕緣子使用壽命長，故障率低。

（4）起重機(jī)大車運(yùn)行機(jī)構(gòu)的大車行走驅(qū)動(dòng)裝置增加為4套后，把原配置的大車車輪從2套驅(qū)動(dòng)和2套從動(dòng)更改為4套驅(qū)動(dòng)，使大車行走驅(qū)動(dòng)裝置的車輪在行走時(shí)，保證了行車運(yùn)行時(shí)的同步，減少了因起重機(jī)軌道潮濕造成打滑、啃齒現(xiàn)象，起重機(jī)主梁行走不同步等情況。

4 鋼結(jié)構(gòu)起重機(jī)的操作、維護(hù)保養(yǎng)、安全注意事項(xiàng)及備品備件管理

4.1 操作

4.1.1 開機(jī)前檢查

查看交班記錄，了解當(dāng)班設(shè)備的運(yùn)行情況以及發(fā)生的故障和處理情況；做好吊鉤、鋼絲繩、控制系統(tǒng)、緊固件、安全附件、制動(dòng)裝置、軌道等的檢查確認(rèn)工作；對(duì)長期停止使用的起重機(jī)，重新使用時(shí)，應(yīng)按規(guī)程要求進(jìn)行試車，確認(rèn)無異常方可投入使用；檢查起重機(jī)軌道上、運(yùn)行范圍內(nèi)是否有影響工作的異物與障礙，確保吊運(yùn)通道無人員；檢查吊勾、鋼絲繩磨損情況，磨損超過標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)及時(shí)更換；檢查操作按鈕標(biāo)記是否與起重機(jī)動(dòng)作一致；檢查制動(dòng)效果是否良好，電滾筒、滑輪組是否正常；檢查上升極限位置限位器動(dòng)作是否安全可靠，限重強(qiáng)是否有效；檢查起升、運(yùn)行機(jī)構(gòu)空車運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否有異常響聲與振動(dòng)。

4.1.2 開機(jī)運(yùn)行

打開急停按鈕，按下啟動(dòng)按鈕，吊鉤按規(guī)定路線行駛→起吊重物時(shí)，必須進(jìn)行試吊，不得超過規(guī)定的起重量→不得傾斜起吊物品，禁止用起重機(jī)拖動(dòng)任何物體→起重機(jī)帶重物運(yùn)行時(shí)，禁止重物從人頭越過→限位器是防止吊鉤上升或下降超過設(shè)定位置而設(shè)置的安全裝置，不能當(dāng)作行程開關(guān)或停止開關(guān)使用→起重機(jī)運(yùn)行接近極限位置時(shí)，應(yīng)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行→嚴(yán)禁懸吊貨物在空中停放，以防止機(jī)件永久變形及其它事故。

4.1.3 停機(jī)

重物下降至距地面300mm處時(shí)，應(yīng)停車觀察是否安全再下降→工作完畢后，將吊鉤上升至接近限位器位置的高度，并將大車和小車停至規(guī)定位置，按下急停按鈕，將操作手柄放回指定位置并上鎖→按規(guī)定檢查設(shè)備，搞好現(xiàn)場衛(wèi)生，并記錄當(dāng)班設(shè)備運(yùn)行情況。

4.1.4 緊急停機(jī)

運(yùn)行中鋼絲繩斷股或斷裂時(shí)，應(yīng)緊急停車；發(fā)現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)立即切斷電源，應(yīng)緊急停車；地面人員發(fā)出停車信號(hào)，應(yīng)緊急停車；人身安全受到危害時(shí)，應(yīng)緊急停車；貨物捆綁不牢脫落時(shí)，應(yīng)緊急停車。

4.2 維護(hù)保養(yǎng)

（1）檢查絕緣子、導(dǎo)電滑塊上螺栓是否有松動(dòng)，檢查焊管接頭，有無銹蝕與松動(dòng)，焊管是否彎曲變形，清除焊管上積累的灰塵以免影響導(dǎo)電，清理過程中應(yīng)對(duì)起重機(jī)停機(jī)、斷電、掛牌、上鎖方可作業(yè)，檢查絕緣子是否損壞，影響絕緣效果。

（2）檢查大、小車輪、聯(lián)軸器、減速箱等各部位連接螺栓緊固可靠，螺釘不缺損不松動(dòng)，無異常響聲，各部件工作正常，無異常響聲。

（3）檢查減速箱、卷筒無異常響聲、油位不得低于規(guī)定刻度、無振動(dòng)、不漏油、油溫不超過70℃，減速箱工作正常、無異常響聲。

（4）檢查聯(lián)軸器及傳動(dòng)軸聯(lián)軸器及軸的鍵無松動(dòng)、破損，傳動(dòng)軸無彎曲、變形，無異常響聲聯(lián)軸器及傳動(dòng)軸工作正常，無異常響聲。

（5）檢查配電盤及電氣設(shè)備接線盒無燒痕、無破損、無接地短路現(xiàn)象、接線端無松動(dòng)配電盤及電氣設(shè)備工作正常，無異味。

（6）檢查鋼繩、吊具（抓斗）鋼繩無多股斷絲、無大面積腐蝕，吊具、卷筒無裂紋、破口及其他損傷；吊鉤危險(xiǎn)斷面、開口度、扭轉(zhuǎn)變形未超過標(biāo)準(zhǔn)鋼繩、吊具無損傷。

（7）檢查大車輪、小車輪車輪無裂紋、掉邊、軸承潤滑良好，無異常響聲，大車輪、小車輪工作正常，無異常響聲。

（8）檢查軌道大、小車軌道平直、軌道壓板無松脫、無局部變形、損傷，無異常響聲大、小車軌道正常，無異常響聲。

（9）檢查限位開關(guān)和信號(hào)裝置有小車限位開關(guān)有起升機(jī)構(gòu)限位開關(guān)音響警告信號(hào)裝置完好，各限位開關(guān)靈敏可靠，音響警告信號(hào)裝置工作正常。

4.3 安全注意事項(xiàng)

（1）起吊作業(yè)時(shí)，腰部以下扶，腰部以上不扶。（2）吊物捆勞、掛穩(wěn)、區(qū)域無人起吊，否則不吊。

（3）不在作業(yè)中的起重機(jī)下行走、穿越。

（4）起重機(jī)接近軌道盡頭時(shí)必須減速運(yùn)行，不允許用碰限位開關(guān)作為停車的辦法。

（5）不得超負(fù)荷起吊，起吊時(shí)手不準(zhǔn)握在繩與物之間。

（6）不準(zhǔn)傾斜起吊重物及做拖拉工具使用。

（7）起重機(jī)不工作時(shí)，不允許把重物懸于空中，防止零件產(chǎn)生永久變形。

（8）鋼絲破損、擠出、繩股凹陷、繩直徑局部減少、局部壓扁、紐結(jié)（逆向）、籠狀畸變、繩股凹陷、內(nèi)部繩股突出、局部直徑增大至5%應(yīng)及時(shí)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行更換。

（9）定期檢查及更換各潤滑點(diǎn)潤滑油。

（10）不許在被吊起的物件上施焊或錘擊及在物件下面工作（吊物有支撐時(shí)可以）。

（11）下列情況不許起吊：捆綁不牢，機(jī)件超負(fù)荷，信號(hào)不明，斜拉，埋或凍在地里的物件，被吊物件上有人，沒有安全保護(hù)措施的易燃品、易爆器和危險(xiǎn)品，過滿的液體物品，鋼絲繩不符合安全使用要求，升降機(jī)構(gòu)有故障。

4.4 備品備件管理

技改后，起重機(jī)故障率降低，相應(yīng)的備品備件消耗也減少，只需儲(chǔ)備較少的瓷瓶及滑塊，即可滿足起重機(jī)損壞后的備件更換。

5 結(jié)語

經(jīng)過1年的使用實(shí)踐，證明將滑觸線+集電器導(dǎo)電方式更改為焊管+滑塊導(dǎo)電方式，解決了車間鋼結(jié)構(gòu)起重機(jī)故障頻發(fā)，維修難度大、危險(xiǎn)系數(shù)高等缺陷，降低了公司維修成本、備件成本，保障了車間設(shè)備正常運(yùn)行及設(shè)備完好率。本改造投資金額較少，改造內(nèi)容較為簡單，改造后的效果滿足了車間使用要求。