散货专业化泊位卸船设备维护与检修策略 王永中

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:王永中
[导读] 摘要:随着社会的不断进步和发展,社会对钢材与电力呈现不断增长的趋势,催生大量铁矿石、煤炭等物资在全国甚至世界范围内流动。
        身份证号码:45060219780303XXXX  广西防城港
        摘要:随着社会的不断进步和发展,社会对钢材与电力呈现不断增长的趋势,催生大量铁矿石、煤炭等物资在全国甚至世界范围内流动。港口作为此类大宗散货的集散地,则需依靠卸船机与带式输送机、斗轮堆取料机等专业化设备方能确保环保高效地完成船舶装卸生产任务。根据近些年港口吞吐量发展趋势来看,卸船机与带式输送机、斗轮堆取料机等专业化输送设备承担的作业量也呈现出逐年递增态势。因此,对专业化系统设备的维护和检修尤为关键。
        关键词:散货专业化泊位 桥式抓斗卸船机 帶式输送机 斗轮堆取料机 维护 检修
        在海上运输已经成为物流运输重要方式之一的今天,为了加快大型船舶装卸速度,减少船舶在港停留时间,一些大型港口、电厂、冶金等行业码头都配置了散货专业化泊位,主要以卸载矿石、煤炭、水泥、粮食及化工原料等散货物。其主要作业流程是由桥式抓斗卸船机从船舶舱内,将货物通过抓斗抓取,运行到机载漏斗卸下,物料经过震动给料器调整卸料速度,同时将物料输送到岸基皮带输送机,然后转送后方堆场斗轮堆取料机,根据货物与堆场要求进行堆垛。从而实现船舶至堆场安全高效卸船作业,整套卸船系统货物中转节点较少,保证货物卸载安全、高质、高效。散货专业化泊位在卸船过程中一旦某一设备发生故障,将对整个卸船流程造成影响。轻则导致生产效率下降,重则导致船舶滞期造成经济损失。故如何在日常做好卸船机、皮带输送带机、斗轮堆取料机等设备的维保,维持设备正常运行,是确保高效卸船作业的前提。该文将针对北部湾防城港码头有限公司的桥式抓斗卸船机、带式输送机、斗轮堆取料机的维护及检修展开论述。
        1桥式抓斗卸船机概述
        北部湾防城港码头有限公司散货专业化泊位有5个。其中20万吨级泊位1个,15万吨级泊位3个,7万吨级泊位1个。分别配置上海振华重工生产的8台额定功率为1500t/h和4台1800t/h桥式抓斗卸船机;无锡工力生产的2台额定功率为1000t/h桥式抓斗卸船机。桥式抓斗卸船机(下文简称卸船机)主要是由四卷筒机构(起升、开闭、小车运行机构)、大车行走机构、臂架俯仰机构、抓斗、漏斗及供料系统、安全辅助装置等组成。
        1.1卸船机常见故障分析
        1.1.1PLC通讯故障
        PLC通讯故障在卸船机的电气故障里面所占的比例较高,影响较大。该类故障是由于通讯系统的中断而导致电气设备控制系统的无法正常工作,被迫停止作业。快速发现、解决通讯故障的故障点极为的重要。引起PLC通讯故障有以下几种情况:(1)PLC程序丢失(2)电气元件的损坏如:DP插头,接口模块,REPEATER,CPU等等(3)通讯线路接触不良或者通讯线接插件坏、插头松动。。(4)通讯电缆被外界信号干扰。(5)PLC模块电源供电故障。
        1.1.2限位开关故障
        卸船机上有着各种型号以及数量众多的限位开关。散货码头现场作业环境较差,限位有大部分安装在露天环境下,工况恶劣,限位的故障对设备安全以及作业效率都有较大的影响。常见故障主要包括限位开关的机械触头或摇臂与极限位置挡块位置偏移、凸轮限位开关凸轮的紧固螺母松动、感应限位接受不到感应信号、限位开关动作后不回位、限位开关内部进水腐蚀等。
        1.1.3振动给料器故障
        振动给料器是利用电机驱动偏心配重块旋转,与橡胶弹簧合同作用产生共振,将振动给料器斜槽内物料输送出去的关键部件。振动给料器常见故障有:电机接地故障,常由轴承损坏而导致电机扫膛或电机缺相运转而引起;悬挂弹簧或悬挂螺杆断裂,则是由该机件疲劳断裂或振动给料器过载造成;橡胶弹簧损坏,振动给料器长时间堵料易造成橡胶弹簧损坏。
        1.1.4钢丝绳失效
        所有钢丝绳在使用一段时间后,最终都会因为反复承受载荷而报废。下面给出钢丝绳在卸船机使用中产生的常见失效的表现:
        (1)钢丝绳破断
        产生原因:其一设备运行时速度太快猛烈冲击或超载;其二钢丝绳已存在扭曲变形、局部磨损、绳股受损、严重锈蚀等隐患,使钢丝绳在作业过程中疲劳断裂。
        (2)钢丝绳断丝、断股
        产生原因:钢丝绳疲劳、超载、与其它部件的摩擦、局部磨损。断丝、断股常出现在梨形套与钢丝绳连接根部或与船舱口、抓斗刮擦部位。
        (3)钢丝绳折弯、压扁、扭曲变形
        产生原因:钢丝绳出滑轮槽或钢丝绳在卷筒跳槽。
        (4)钢丝绳出现严重锈蚀
        产生原因:钢丝绳缺乏润滑。盐雾、雨水、固体颗粒物、灰尘吸附等都会造成钢丝绳被慢慢腐蚀。
        1.2桥式抓斗卸船机维护、检修策略
        1.2.1针对PLC通讯故障,电气检修人员应做好PLC程序备份,日常需检查PLC电气室温度、湿度等因素是否符合PLC运行条件;检查与I/O模块的连接是否紧密,确保所有插头、插座、端子条和模块连接紧密可靠,对振动大的站点应适当增加检查频率。定期对PLC控制柜进行除尘,PLC房门保持关闭将防止粉尘等污染物的快速累积。
        1.2.2 针对限位开关故障,检查人员要加强日常巡检维护工作,做到定期检查限位挡块位置是否符合要求;清除限位粉尘、积水、对限位活动部位进行润滑保养避免卡滞;检测限位感应效果;紧固限位关键部件螺栓、螺母。
        1.2.3 针对振动给料器故障,需做到动态检查,在振动给料器的运行中,检查其橡胶弹簧振幅,查看橡胶是否破损;观察电机的表面温度是否正常,发现故障要及时对其进行检修;日常的保养工作要及时清理料槽内粘结的物料;加强设备的润滑保养,定期对轴承加注润滑脂。
        1.2.4 针对钢丝绳失效故障,首先应做到事前防范和有效控制,提升操作人员的操作水平,提高操作人员的安全意识,督促操作人员严格按照操作规程进行操作,严禁操作过程中超载、超速运行。定期检测钢丝绳断丝断股情况,根据钢丝绳作业产量适当从绳头裁剪5-10米磨损严重的钢丝绳,同时加强钢丝绳润滑,可在滑轮处安装钢丝绳自动润滑装置。保持钢丝绳滑轮防护架、卷筒防跳槽装置完好、有效。作业过程中一旦发现钢丝绳出滑轮或跳槽,操作人员必须立即停止卸船机运行,在未消除故障前,不能恢复运行,防止钢丝绳进一步损坏而演变成事故。
        2带式输送机的结构组成
        带式输送机又称之为皮带输送机或胶带输送机,主要由驱动装置、机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、安全保护装置等构成。带式输送机具有运载量大、输送距离长、结构简单、使用维护方便、工作平稳、节能环保等优点。输送带能够连续作业状态,可实现正反转、上下坡输送,是散货专业化泊位常用的散货物料运输装置。
        2.1 带式输送机常见故障分析
        2.1.1 皮带跑偏
        在散货物料输送过程中,由于皮带受力不均,常常跑偏现象,导致物料散落,严重则出现皮带撕裂事故。

皮带跑偏原因有:溜槽落料点偏向一侧、滚筒及托辊一侧粘结物料、张紧装置张紧力不平衡、皮带接头不正、皮带承载托辊轴线同皮带机中心线不垂直。
        2.1.2皮带撕裂
        皮带撕裂有几种情形:(1)割伤撕裂--设备上的衬板脱落、导料槽、溜槽内部焊接板材或落料口调节挡板焊接不牢固脱落后卡在皮带机某个部位,皮带经过此处时造成割伤撕裂;以及装卸的物料中当中含有异物高处坠下,在重力作用下其穿透皮带并卡于溜槽或托辊上,随着皮带的继续前移而撕裂皮带。(2)皮带跑偏撕裂--因皮带跑偏严重与机架发生摩擦或堆叠,在摩擦长时间作用下,极易发生皮带撕裂。(3)皮带钢丝绳抽出撕裂(仅针对钢丝绳芯皮带)--皮带运行时受到大块物料冲击或皮带钢芯疲劳导致皮带钢丝绳发生断裂,断裂处钢丝绳继续使用一段时间后可穿透皮带并裸露在皮带盖胶外。此时裸露的钢丝绳便可能被卷入运作中的托辊、滚筒等部件,并随皮带运行而被不断抽出,导致皮带撕裂(4)皮带与滚筒之间卷入大量物料撕裂--滚筒表面粘结大量物料使滚筒直径相对变大,造成皮带顶升并刮擦机架或导料槽,致使皮带撕裂。
        2.1.3 皮带打滑
        在带式输送机运行过程中,皮带速度应与驱动滚筒表面旋转的线速度相同,带速不能低于驱动滚筒表面线速度的95%,如果出现较大偏差,输送皮带极易发生打滑现象,出现这种故障时,皮带和驱动滚筒磨损加剧,严重的还会使皮带出现断裂现象,使输送机陷于瘫痪状态。皮带打滑的原因有:皮带过载;皮带张紧力不足;皮带非工作面有大量的油、水。
        2.2 带式输送机维护、检修策略
        对于带式输送机而言,传输皮带故障是较为常见的故障之一,因为在物料输送过程中,皮带处于连续运行状态,加之受物料特性的影响,皮带故障时有发生。正确的维护和检修不仅能保证设备的安全运行,而且提高工作效率、经济效益。
        2.2.1针对皮带跑偏这种情况,皮带巡检人员应及时检查皮带的跑偏、倾斜及卷边情况,并适当地予以调整;维保人员定期检查皮带机机架是否存在变形、倾斜。对于跑偏严重的皮带可根据实际情况适当增加纠偏装置,减少皮带跑偏概率。
        2.2.2 为防止皮带撕裂此类恶性事故发生,皮带巡检人员、设备维保人员应做好日常巡检与定期维护工作,如果发现衬板脱落或挡板、导料槽焊口出现腐蚀、脱焊现象,必须对其进行更换与修补,发现外露钢丝绳头时,立即剪掉;及时调整跑偏的皮带;卸船作业过程中及时发现、清除物料中的异物,以避免皮带撕裂。
        2.2.3皮带打滑是可防可控的,在日常检查过程中,检修人员对皮带的拉紧程度进行细致查验,如果皮带张紧力不足,必须检查先张紧装置是否有卡滞,再调整张紧配重或张紧液压系统压力。由于受到外界自然因素以及周边作业环境的影响,输送皮带表面容易吸附各种油污、水渍,当此类杂质越积越多时,输送皮带与滚筒间的摩擦力显著降低,此时,皮带发生打滑的几率明显增大。启动时采取点动两次启动,可有效地控制打滑现象,如打滑现象仍未消出,检修人员应及时切断输送机电源,使用鼓风机等设备,在滚筒外表面撒一些松香沫,严禁用手直接投放,必须采取直吹的方法进行,以避免发生安全事故。此外,输送机作业过程中应尽量控制物料输送量,并对溜槽、三通落料口等处粘结物料进行清理,以防止堵料或过载而造成皮带打滑。
        3斗轮堆取料机概述
        斗轮堆取料机是大型散货堆场的既能堆料又能取料的连续输送的高效装卸机械。斗轮取料机主要由斗轮堆取料机构、门架结构、回转机构、俯仰机构、臂架、塔架、拉杆、配重、行走机构、尾车、司机操作室、电气房等组成。
        3.1斗轮堆取料机常见故障分析
        3.1.1 回转支撑轴承故障
        回转支撑轴承损坏通常是循序渐进的过程,首先是在斗轮堆取料机正常工作中,轴承出现异响,逐步发展到回转阻力增大,直至回转轴承卡死斗轮堆取料机无法旋转。回转轴承损坏是多因一果,原因有:轴承密封条损坏,粉尘、污水侵入轴承内部;长时间使用后回转轴承滚子、滚道表面疲劳剥落;悬臂架与配重配比不平衡,回转轴承受力不均;轴承润滑不良。
        3.1.2 啃轨
        斗轮堆取机啃轨是指行走轮内边缘与钢轨侧表面产生摩擦、咬合现象。啃轨会使车轮轮缘内侧有亮斑和毛刺,轨道内侧面有明显摩擦的痕迹,严重时摩擦产生异响、金属剥落,甚至出现爬轨、掉轨。啃轨现象的发生,缘于两点,其一是运行轨道的问题,由于自然因素影响或施工质量导致轨
        道变形。其二是斗轮堆取料机行走轮移位,平衡梁与台车轴向串动致使斗轮堆取料机轮距发生改变。
        3.1.3 液压系统故障
        斗轮堆取料机主要有两套液压系统,悬臂架俯仰液压系统和驱动斗轮的液压马达液压系统。常见故障有:液压管路泄露、油缸密封件损坏漏油、油缸内泄、滤芯堵塞、油泵损坏。
        3.2 斗轮堆取料机维护、检修策略
        3.2.1 回转支撑轴承维护需从轴承安装时入手,轴承下支撑面平面度误差、螺栓紧固顺序、力矩等必须严格遵循回转轴承安装规范。轴承的首次润滑非常重要,为确保润滑的充分,在初次使用前应加注专用的润滑脂。特别注意所有的油嘴一个一个地注入润滑脂,最好边转动回转支承边注油,直到看见润滑脂从密封圈挤出为止。轴承安装外置防尘罩,防止粉尘、颗粒物、水进入轴承内部。定期对轴承进行人工强制润滑保养,定期检查紧固螺栓,如果发现某个螺栓出现裂纹或松动到额定力矩的80%以下,则更换该螺栓以及相邻的两个螺栓。根据在斗轮堆取料机作业过程中,做好回转轴承的运行管理,确保回转轴承的自动润滑系统运作正常;及时清理回转平台散落的物料;清洗斗轮堆取料机时严禁用水直接冲洗回转轴承。
        3.2.2 由轨道变形引起的啃轨,这种情况需要下按照标准调整轨道水平度、直线度、平行度。由斗轮堆取料机行走轮移位引起的啃轨。需先对同侧轨道上的平衡梁、台车中心线进行调整,再调整斗轮堆取料机的轮距。调整主动走轮和被动走轮的轴线使之平行;调整走轮的两条对角线使之相等;如平衡梁的销轴孔被压长变成椭圆的,影响平衡效果则需要考虑修理和更换此处的平衡梁和销轴。
        3.2.3针对液压系统故障,首先要把控液压油质量。避免和减少液压油污染,加强油品质检测,按质按量更换。由于液压系统安装在转接漏斗附近,粉尘较多,工作环境比较恶劣,定期更换滤芯。对俯仰液压系统管路及密封件的维护和更换,管路布设在悬臂下面,其中部分管路穿过转接漏斗旁边的狭窄区域,工作环境恶劣,经常接触到物料粉尘,需每年进行防腐处理,如锈蚀比较严重的,进行整体更换,并同时更换管路密封部件。维修做好过程控制,防止异物进入液压系统内部。
        4结语
        在实际工作中,还应进一步完善设备点检作业的标准化,通过实施点检作业,有效避免误检、漏检情况。在检查过程中,检查人员除了依靠目视、耳听、鼻嗅、手摸进行检查外,还应运用现代化的检测仪器或者借助于相关工具(如热像仪、电子听诊器、振动检测仪等)进行检测,并制订完善的应急预案,以提前做好设备维护和应对突发故障。散货专业化泊位设备故障有诸多原因,设备维保人员与操作人员必须树立主人翁责任意识,了解故障原因、故障征兆与劣化情况,并采取消除和控制措施,降低故障发生几率。
        参考文献:
        [1]梅春晓等.   设备点检中需测量的重要参数. 《 中国电力 》,2005
        [2]JB/T7326 斗轮堆取料机安全规程 北京:中国国家标准化管理委员会 2008:
        [3]高宇.桥式抓斗卸船机电气控制系统研究[J].中国科技投资,2019(1):181.
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