(福建省鸿山热电有限责任公司 福建省泉州市 362700)
摘要：文章针对福建石狮鸿山热电厂卸船机小车应用中存在的问题，提出了相应的小车改造方案并实施了改造，改造之后表现出良好的设备运行情况，并大大减少的维护检修工作量，也没有再发生过行走轮轴承损坏、水平轮损坏掉落的安全风险，行走小车运行稳定，达到的改造前的预期效果。
关键词：热电码头；卸船机；小车改造
一、引言
福建鸿山热电厂卸船机小车走轮为光面无轮缘形式，承受轴向力能力较差，不利于卸船机安全运行，对小车的位置精度也有影响。小车结构变形，造成小车跑偏，行走轮及水平轮故障率较高，轴承损坏情况较频繁，检修工作量大，对卸船机投用率有一定影响。自卸船机投用至今，小车轨道一直未进行更换。目前小车轨道由于小车行走轨迹不固定，小车左右偏移均靠水平轮与轨道强力摩擦来限制小车的位移，轨道磨损超标严重，弧面消失，小车水平轮与轨道之间的间隙变大，造成水平轮与轨道接触面错位并且影响电气限位工作，时常报小车故障，影响设备的正常运行。轨道接头处冲击振动较大，导致轨道压板经常松动，同时对前梁箱体结构产生不利影响。卸船机抓斗购买至今使用时间长，工作强度大，均存在不同程度的损伤，随时存在损坏停卸的风险。为了保证安全，不影响生产，现对卸船机小车部分进行改造。
二、鸿山热电码头卸船机小车应用中存在的问题
#3卸船机为额定出力1500t/h的桥式抓斗卸船机，钢丝绳直径为40mm，由华电重工设计制造，2015年4月投产至今已有2年，期间只进行消缺维护，未进行大修，现出现以下问题：
①2条长度各为60m的小车轨道（A75）轨道两边不平行、高低不平（特别是前后大梁的过渡轨道附近）。②行走轮磨损严重（四个行走轮不同程度磨损，存在偏心现象），尤其是左侧车轮（海侧）已超过了使用手册要求的磨损程度行走轮轴承多次损坏。主小车通过过渡轨道时冲击巨大，行驶过程中异响，行走跑偏造成行走轮串轴，并致使行走轮轴承7次损坏（一次须更换二套轴承），更换四个行走轮后仍出现轴承损坏现象；③小车轨道胶垫板整体老化，造成轨道下方有空洞，压板在某些部位已失效，不起作用,运行中轨道与大梁面直接接触，震动大，加重轨道变形；且前后大梁存在高低不平，不在一水平线上。造成司机室及小车行走时振动大及左右摇摆，小车轨道螺母容易出现松动，这就严重影响主小车的行驶。④过渡段轨道下沉，致使本应磨损的部位没有磨损，不该磨损的部位反倒磨损得很厉害。这就造成主小车每次经过此处时跳动大，冲击大，进而对整个主小车的焊缝、轴、轴承及螺栓造成严重损害，导致使用寿命急剧下降；⑤目前小车走轮为光面无轮缘形式，承受轴向力能力较差。当卸船作业过程中抓斗及钢丝绳与垂线有夹角α时，会产生（41×sinα）吨的轴向力，动载荷时受力更大。该轴向力目前仅依靠小车走轮摩擦力和水平挡轮承受，不利于卸船机安全运行，也造成主小车跑偏严重。其水平轮与轨道的间隙，一侧大，另一侧几乎无间隙。间隙小的那侧水平轮经常受到挤压，大大降低了轴、轴承的使用寿命；⑥由于小车走轮为光面无轮缘形式，运行过程中易跑偏，托绳小车钢丝绳受力不均匀，致使托绳钢丝绳断裂过二次，且更换钢丝绳也不方便，存在较大的安全隐患。⑦另外，3#主小车未设计防坠落保护系统，行走轮也没有安全保护装置，既不能保证小车架焊缝撕裂后不坠落后砸损设备、船舶及伤及作业人员，也无法保证行走轮挡板失效后，行走车轮甩飞出来的安全隐患。⑧水平轮无安全保护装置，运行中出现轴承损坏水平轮整个下落将轨道螺栓切断，同时也存在水平轮坠落的安全隐患。
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#3卸船机小车存在以上问题已对现场的安全生产造成很大的威胁，需要对小车系统进行改造，才能确保设备的正常运行。
三、鸿山热电码头卸船机小车改造的内容
①改为采用双边带轮缘走轮，增加轴向承载能力，防止脱轨，增大走轮轴承型号（轴承用进口SKF）。②重新设计主小车走轮布置及结构形式，增大横向承载能力，轴承座采用可分式结构，便于车轮及轴承更换，轴承采用进口品牌。车轮的轨距偏差为±3mm。小车走轮装配后于轨道接触线应在同一水平面，单一车轮与另三只车轮形成的平面公差≤1.5mm。③主小车设置4个水平导向轮，以保证小车运动平稳，防止跑偏。水平导向轮与轨道的侧隙通过水平导向轮的偏心轴调节，侧隙调整为1.5mm～2.5mm。小车走轮装配后于轨道接触线应在同一水平面，单一车轮与另三只车轮形成的平面公差≤1.5mm。④主小车架设置四套缓冲装置，与原前后桥架中心线对齐。设置断轴保护装置，防止小车架坠落。⑤主小车走轮和水平轮为锻件，车轮踏面索氏体淬火,硬度HB320~HB380,淬火深度≥15㎜，车轮为锻件整体调质。⑥主小车车架采用Q345材料焊接，具有足够的强度和刚度，完全承受满载时抓斗提升及小车加速和碰撞时的各种荷载。主小车安置于高差≤1.5mm轨面上进行焊接，对称施焊确保完成后车架无变形。⑦更换卸船机小车轨道（~57kg重轨,A75），总长约138m；⑧更换全部小车轨道压板，采用双孔焊接形式；⑨根据改型后小车走轮结构，重新加工过渡轨道形式，确保小车经过无冲击振动。⑩重新设计主小车上滑轮及托绳机构结构，4只导轮托绳机构独立，即每根钢丝绳上下两层托绳辊可以单独更换。托绳辊拆装部位采用卡槽配定轴板形式。钢制热轧滑轮材质通常是Q345-B。
主小车布置集中润滑系统至各转动部位，润滑油管采用不锈钢管，接头处可采用卡套接头连接。润滑点分布至4只小车走轮，4只水平轮，4只钢丝绳滑轮，8只钢丝绳托辊，配置不低于4只分配阀。因主小车运行时处于高速运动状态，润滑泵可采用手动供油，油箱采用不锈钢材质，容积不小于5升。
4热电码头卸船机小车改造技术及效果分析
经杭州华新机电工程有限公司改造后，车轮采用双轮缘型式，重新设计了小车车轮布置及结构型式，增大横向承载能力，轴承座采用了可分式结构，大大减轻了检修工作负担。更换了小车轨道、轨道压板及橡胶垫板，重新调整了轨道各项参数。水平轮增加了安全保护装置，确保水平轮损坏后不会掉落。加装了集中润滑装置，润滑点遍布滑轮、车轮、水平轮及托绳辊，便于日常维护工作。据了解，自2013年改造完成以来，设备运行情况良好，维护检修工作量大大减少，未发生过水平轮损坏掉落的安全风险，改造达到预期效果。
5结语
针对上述电厂卸船机在改造之前的问题经过改造之后，达到了较好的改造效果，增强了卸船机稳定性和可靠性，延长了卸船机使用寿命。证明了此小车改造方案是合理的。
参考文献：
[1] 王建力. 大型桥式抓斗卸船机托绳小车系统的研究[J]. 科技风, 2018(11): 106-106.
[2] 张涛, 刘红喜, 厉锋. 卸船机主小车传动轴防护预警装置改进[J]. 港口科技, 2018(11):30-32.
论文作者:陈健
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/20
标签：小车论文; 轨道论文; 水平论文; 车轮论文; 钢丝绳论文; 磨损论文; 抓斗论文; 《电力设备》2018年第32期论文;