车间轨道运卷小车电气线路的改造

　　摘要：车间轨道运输小车是每个钢板厂家所必要的厂内运输工具，可以解决工厂内部车间之间原材料的周转问题。本人在多年的工作过程中，对该设备电气控制线路大胆进行多次的改造，最终通过改用无线遥控控制，大大降低了设备的故障率，提高了设备的安全性，保证安全生产，提高工人的工作效力，为提高企业的经济效益作出新贡献。
　　关键词：车间轨道运输小车，线路，改造，遥控控制
　　1前言
　　车间轨道运输小车是每个钢板厂家必要的厂内载卷运输工具，车间轨道运输小车主要是在车间和车间中承担钢卷的短途运输，轨道运输小车是在固定的轨道上来回运输钢卷，最多载重量可以达到10多吨，公司内部有多台轨道运输小车，各台的运输距离都不一样，因场地而异，短的10米左右，长的超过100米。
　　2轨道运输小车结构特点及设备性能
　　2.1设备结构特点
　　运输小车是由车体、小车传动装置、小车托架升降装置、升降液压缸和液压站所组成。
　　车体为钢板焊接框架结构，车轮及小车传动装置固定在底座上，小车行走带动车上的钢卷移动。
　　小车行走机构采用液压马达通过链轮链条传动，一对车轮靠键连接在同一根轴上作为主动车轮，另一对车轮为从动车轮，通过销轴轴承连接在车体上。液压马达传动的特点是结构小巧，速度调整方便，并能产生较大的扭矩。
　　小车托架升降装置为中间铰接式连杆机构，升降液压缸通过头部辊轮推动连杆，使其交叉角度变化，顶起托架。上卷时，钢卷放在托架上，液压缸带动托架及钢卷升起，当钢卷中心对正卷筒中心时，小车移动进行上卷。
　　安装在运输小车车体内的液压站，为升降液压缸和小车传动机构的液压马达提供动力。液压控制阀组也安装在车体内。
　　这种安装在地坑轨道上的运输小车结构简单，基础不用挖深坑。
　　2.2设备性能
　　运送钢卷规格：重量：max15吨
　　内径/外径：φ508-φ610/φ900-φ1600mm
　　宽度：700-1250mm
　　运输小车行走液压马达：型号：J6K-310
　　排量：310ml/r
　　工作压力：13MPa
　　工作转速：30r/min
　　运输小车行走行程：5米
　　链条传动速比：1.73
　　小车行走速度：max12m/min
　　钢卷提升速度：max2.6m/min
　　钢卷提升液压缸：φ125×300mm（柱塞缸）
　　液压站主电机：P=7.5Kwn=1440r/min
　　液压泵：型号：YB1-E25
　　流量：36L/min
　　工作压力：16MPa
　　2.3设备安装
　　设备安装执行冶金机械设备安装工程施工及验收规范——通用规定YB201-83；轧钢设备YB9249-93；液压气动和润滑系统YBJ207-86，安装精度等级按Ⅰ级。
　　安装时保证车轮轮缘距离1400mm，四个车轮同时接触轨道。
　　安装时调整好两个升降液压缸的初始位置，保证升降架两侧轨道支撑在升降机构的滑动滚轮上，并且升降托架不偏斜，保证钢卷放上后，钢卷在升降及上卷过程中不发生散卷。
　　保证液压马达轴与车轮传动轴平行，链条的张紧通过顶丝调整液压马达的位置来实现。
　　3轨道运输小车使用现状及故障
　　由于原有轨道运输小车靠电机经减速箱减速后带动小车在轨道上运行，轨道运输小车有四个车轮承载，采用两个车轮驱动，两个随动的形式。电机动力线和控制线是采用电缆线挂在电缆线夹上，然后电缆线跟着运输小车在电缆托绳上来回移动，动力控制箱和操作在运输小车轨道的一端。由于电缆线路比较长，经常出现电缆内部断线及短路运行不了的现象，还出现过运输小车离操作手距离比较远，运输小车运行到中途时断相不能运行，操作手没注意而把电机烧坏的现象。
　　故障现象
　　（1）轨道运输小车运行至某一位置时停下来运行不了，有时用手托一下电缆线又能运行一下；
　　（2）轨道运输小车有时只会在一个方向运行，相反方向不能运行。比如当运输小车行走位置接近开关PS0101有信号时，运输小车不能正向行走；当运输小车行走位置接近开关PS0102有信号时，运输小车不能方向行走；
　　（3）拖动电机由于经常缺相而造成电机过热绝缘老化，大大降低了电机的使用寿命。
　　对更换下来的电缆线进行剖解，发现断线主要集中在电缆线夹绑扎处和电缆下垂弯曲处。检查断线头发现电缆内部断线主要是由于电缆来回移动所拉断和折断。
　　4故障原因分析
　　4.1电缆质量因素
　　该轨道运输小车采用橡胶护套多芯软电缆。为提高电缆使用寿命，增大电缆抗拉强度，在更换电缆时，改用交联聚乙烯多芯软电缆，并改用两根线并为一根线用，但更换后使用不久内部断线故障依然出现，达不到理想的效果。
　　4.2电缆托线架问题
　　原有电缆线托架高度比较低，电缆线夹个数比较多，电缆弯曲处弯曲半径比较小，经过对现状的分析，采取对电缆托线架高度的提高，减少电缆线夹的数量，增大电缆线夹固定处和电缆下垂处电缆的弯曲半径，使电缆线来回移动时比较灵活，经过改造后，电缆的使用寿命相对比原来长了一点，能用上两个多月，故障依然出现，还达不到理想的效果。
　　5线路改成导电轨加遥控控制
　　5.1改造前的论证
　　使用电缆线在电缆架移动来完成轨道运输小车的控制，对短距离（10米内）基本能满足使用要求，控制简单，投资也比较节省。但如果距离相对比较长时，电缆线将频繁的出现断线，甚至电机烧坏，使设备不能正常使用，对公司正常生产造成很大的麻烦。本人通过参考其它一些同类设备资料，结合公司实际情况，提出把运输小车动力电缆改用安全滑触线以及控制改用无线控制的想法。方案提出后，公司组织相关电气及设备技术人员进行讨论，讨论分析后，大家认为该改造可以大大减少设备的故障率，提高该设备运行的可靠性及安全性，最后该方案得到公司领导的批准，同意对该设备进行改造。
　　
　　
　　图一：改造后原理图
　　
　　
　　
　　
　　图二：改造前原理图
　　5.2用滑接输电装置代替原有电缆线
　　安全滑接输电装置(安全滑触线)，是目前国家日益重视的一种安全、可靠、新颖的移动输电装置，是代替钢质裸露滑线和电缆卷筒等供电的理想产品，是在特殊配制的半封闭工程塑料导管内，嵌有多极输电铜导轨作为输电母线，导管内装有配合紧凑、移动灵活的集电器，能在移动受电设备如起动机、电动葫芦等设备的拖动下同步移动，同时通过在集电器上配置的多极电刷在导轨上滑动接触，将导轨上的电源或信号可靠地输送给移动受电设备。
　　产品适用于输送交流660V以下，直流1000V以下。该产品外壳防护等级可达IP23级，防雨水、防异物触及，产品经过多种环境测试，绝缘性能达到标准要求，操作、维护人员触及滑接输电装置的外部无任何危害。该产品集电器在导管内行走，导电铜轨嵌在导管中，所以集电器行走轨道与导电轨道相对位置确定，集电器碳刷与铜导轨始终在恒压状况下接触，保证了接触的可靠性。
　　导电刷由具有高导电性能、高耐磨性能的金属陶瓷材料制成。集电器移动灵活，定向性能好，能有效控制接触电弧和串弧现象。
　　DHG与DHGJ装置集多极母线于一根导管中，安装简单，其固定支架、连接，悬吊装置均以标准件提供，装拆、调整、维修十分方便。
　　通过了解厂家各个规格技术参数后，选用无锡永大滑导电器有限公司生产的DHG－4－16滑触线代替原有动力电缆线，该滑触线为工程塑料导管，导轨极数为4极，单极导轨截面积为16mm2。
　　5.3控制改为遥控控制
　　无线遥控器接受／发射采用无线频率、密码对应的控制方式。有效控制范围为半径100米且不受障碍物的影响。
　　把原有的动力控制箱移到轨道运输小车上，通过集电器（移动状态提供电源的连接器）把动力电源引到控制箱的进线开关（Q01），（原有的前进（SB2）、后退（SB3）及停止（SB1）按钮和两路接触器的自保触头拆掉，）用台湾禹鼎电子股份有限公司生产的工业遥控器F21－4S（带急停信号和四路输出）来完成运输小车的控制。把遥控器的接收器固定在动力控制箱里面，把遥控接收器的天线引到箱体外，然后用急停信号（K0）代替原有停止按键，上通道（K1）代替原有前进按键，下通道（K2）代替原有后退按键，遥控发射器上有急停、停止、上、下、东、西六个按钮，正常操作时按一下“上”键运输小车往前走，按一下“停止”键运输小车停下来，按一下“下”键运输小车往后走，“急停”按钮在故障情况下才使用。另外原有前后限为开关SQ1、SQ2安装在导轨的前后端上，现在把它改到运输小车上，相应的挡块作调整。这样改造后，现有操作人员可以一边操作，一边跟随着运输小车到目的地把钢卷卸下，大大提高工作的效率。
　　6结束语
　　通过对轨道运输小车的改造，大大减少了故障的出现，同时也提高运输小车运行的安全性，提高劳动生产率，取得良好的经济效益，得到公司领导的肯定。
　　随之科学技术日新月异，作为一位技术工作者应时时学习新技术，不断提高自身技术水平，把新知识、新技术应用到实际工作中，提高自己的综合素质，更好地发挥本专业的作用，为企业作出贡献。
　　参考文献：
　　韩立媛编著：《电气传动自动化技术手册》机械工业出版社1990年

《车间轨道运卷小车电气线路的改造》

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