铜电解专用行车故障维修与优化应用

0 引言

铜电解专用行车是电解铜生产作业流程的重点设备之一，通过吊装并转运物料来实现各机组上下游工序间的串联作业。由于该行车为铜电解槽与各机组间物料运输的唯一设备，自动化程度高，出现故障后的维修时间长，对生产影响大，铜电解专用行车的运行稳定性及作业速率直接关系到电解铜生产作业效率，因此其主要故障维修与优化方案是电解生产作业与设备管理的重点。本文以某铜电解专用行车的故障维修、设备优化方案为例，对铜电解专用行车的主要故障维修、设备管理与优化改善等方面进行详细介绍。

1 基本情况

目前国内铜电解厂房轨道跨距一般为31.5m，轨道型号 QU100，单条轨道总长约330m，钢轨伸缩缝每 90m设置一处，为45°斜接头，接头缝宽 10mm，其余各钢轨接缝采用铝热焊焊接后打磨轨顶及侧面使之平滑。行车双跨布置，每跨1-2 台，起重量32t，轨道梁侧面安装有用于行车大车精准定位的编码带以及用于行车供电的滑触线，编码带型号 WCS2-CS55-M1-330m，配对安装WCS2B-LS221 读码头实现读数定位功能。

2 主要设备故障

根据运行统计，铜电解专用行车主要有轨道、定位装置、大小车行走机构、吊具等几类故障，现对故障率较高、处理时间长、影响大的设备故障进行罗列，同类设备故障及处理方法可供参考借鉴。

2.1 行车轨道偏移及开裂问题

轨道偏移量较大。根据国标 17G325 与《起重设备安装工程施工及验收规范》I 级标准要求：轨道31.5m，中心距偏差±5mm；轨顶标高与理论标高极限偏差±5mm，且同一跨两根轨道在同一断面处极限偏差±5mm，每2m 长度的轨道中最大与最小标高差值不大于 1mm；轨道直线度在全长（330m）内极限偏差±5mm，每 2m长度的轨道中最大与最小直线度差值不大于1mm。轨道偏移，轻则造成行车定位不准，位移量较大时，轨道与轮缘干涉磨损。

轨道焊缝处出现开裂，伸缩缝间距增大或轨面压溃。具体表现为行车在运行时出现异响，在通过伸缩缝或开裂焊缝时振动明显变大，易造成行车其他零部件松动或损坏，其中轨面压溃常见于开裂焊缝与轨道接头处，长期运行对车轮踏面磨损严重。

2.2 行车定位及供电装置故障

集电器脱落。铜电解专用行车一般采用三相四线制供电，并配置两组集电器接电，单侧集电器脱落不影响行车运行，但脱落集电器易错位造成相间短路，严重时使划线与电源线烧毁。故障处理时需单跨停电，若故障导致行车无法运行至检修区段，考虑到检修安全，需两跨同时停电停车，对生产影响较大。

读码头及编码带损坏。读码头损坏形式主要为连接线拉断或读码头脱落。编码带损坏形式主要为编码带与读码头间的干涉变形，主因为读码头脱落或编码带从安装槽中局部脱出。

水平导向装置损坏。水平轮磨损严重或水平轮轴承损坏导致水平轮与轨道间从滚动变为滑动摩擦，行车偏移、振动剧烈同时伴随尖锐异响。此外，水平轮组安装固定座松动，使水平轮与轨道间隙增大同样会使行车车体产生偏移。

2.3 行走机构故障

铜电解行车大、小车行走减速电机故障。电机、减速机本体故障频率较低，不作列举。一般故障主要包括减速机固定支座松动导致的电机摆动；以及电机电磁制动器闸片磨损、制动器电磁失效或减弱，出现该故障时，故障电机无法及时制动或起步，使行车在停止或启动时出现抖动的现象。

2.4 吊具故障

吊具导向装置故障。导轨或导向滑块磨损、导轮损坏等，均会导致吊具在升降过程中出现偏移，严重时吊具升降过程会导致脱轨或卡死。

吊具导向结构与加减速程序设置不匹配，导致过早或过晚加减速，使吊具吊装过程安全隐患大、作业效率不高。

3 调整、维修方法及优化方案

3.1 行车轨道的维修与优化

轨道标高的变化主因为轨道垫板老化变形、破损或基础沉降。轨道直线度、跨度变化主要为水平导向轮对轨道侧向力导致的移位。进行调整前，使用全站仪、塔尺对轨道跨距、标高、直线度进行取点标记与测量，测量时，以预制柱中轴线为轨道中心线基准、找平层或梁柱基准标高线为轨道标高基准，每2m 等距取2-4 点，根据偏差值调整轨道。调整时，准备1mm-5mm 厚垫片，宽度略大于150mm，更换7a-4 复合垫板，通过垫片调整标高后锁紧压板。直线度调整同理，调整后复测数据，反复调整完成后，可在轨道侧边每500mm 间隔增设焊接固定块用于防止轨道跑偏。

轨道焊缝开裂、伸缩缝间距增大主要在夏冬季温差变化大时出现，轨道热胀冷缩发生轴线向位移，出现该故障时，可采用填塞钢板后堆焊、打磨的方式处理。若检修时间长可对轨道进行局部更换，接头铝热焊后打磨处理。为防止故障突发影响生产，每年可计划性调整轨道，通过重装夹板、切割焊接进行应力释放，以防止焊缝开裂。

3.2 行车定位及供电装置维修与优化

编码带、读码头、集电器、水平导向轮等机构由于同时连接行车及轨道梁，当轨道出现偏移时，易受到影响而损坏。除利用长时间检修对轨道进行系统性调整检修外，通过日常维检管理与优化，可起到预防故障的效果。

滑线集电器脱落原因包括集电器与滑线绝缘保护套干涉、滑刀磨损、弹簧弹力不足等。以上通过定期检查可提前发现隐患，滑线绝缘保护套、集电器支架等老化及时更换，滑刀磨损量达到原厚度 1/3 时更换。

编码带变形主要原因为 WCS-MF1 固定管在高温环境下老化，导致编码带松动脱出与读码头干涉，需每1-2年检查固定管情况并更换，局部变形的编 校正后拆出， 使用W CS T1 安装滑车从故障段向一侧重新安装，行车重新定位可继续使用。 头脱落导致， T09-P1 引导滑车进行优化以降低故障率，针对行车轨道偏移致使读码头脱落的故障， 可将引导滑车尾部 接槽宽增加，提高可位移量。同时，当发生脱落时，应检查编码带固定铝导轨与导轨连接片，确保铝导轨无间隙与磨损。定期检查更换引导滑车的车轮，避免滑车卡死导致故障。

水平导向轮故障主要因导轮与轨道接头长期磨损导致，定期测量并记录水平导向轮的直径，直径减小量超过10mm 或踏面磨损不光滑、转动不流畅时对轴承、水平轮进行更换。

3.3 行走机构调整、维修与优化

行走减速电机应定期检查紧固减速机安装固定座，并测量检查电磁制动器闸片磨损量，磨损量达3mm 时需进行更换，磨损低于3mm 时对闸片间隙进 调试电磁制动器时，分别记录各电机启停时制动器的反应时间，并进行比对，确保成对电机的电磁制动器应同步启停。对电磁失效或减弱的制动器应及时更换以防止损伤电机。

3.4 吊具机构维修与优化

吊具导向装置故障引起吊具偏移时，应检查导向滑块或导轮，测量其磨损量。当吊具导向机构与加减速程序设置不匹配，使作业效率低时，可通过优化吊具导向机构并对应调整程序以提高作业率。以实际优化为例，吊具框架导向机构导轨原设计导轨底部与导轮接触均匀过渡，实际使用时框架的 8 根导轨在厚度0 至80mm 坡度段内与导轮无接触，且导轮与导轨最小间隙达 60mm，为提高作业效率，将80mm 到0mm 的单段式坡度段，改造成由80mm 到56mm 再保持56mm 的三段式坡度，使导轨整体形成光滑过度的圆弧段结构，同时缩短吊具的减速区间，使吊具升降作业效率更高。通过吊具导轨的优化调整，使单轮作业时间提高了近1 分钟。

4 结束语

铜电解专用行车是电解铜生产作业流程的核心关键设备，通过对该设备的故障重点分析，科学性的维修、维护和优化改善，能显著降低设备故障率、提高运行效率，具有良好的参考应用价值。

参考文献

[1] 17G325，国家建筑标准设计图集.吊车轨道联结及车挡[S].

[2] GB50278-2010，起重设备安装工程施工及验收规范[S].