1、热轧步进梁运输链跑偏故障分析处理摘要:本文针对热轧步进梁运输链使用中出现的跑偏故障,运用故障树分析方法,从中找出了原因,排除现场故障,保障了正常生产,从而取得了较好的效果。 关键词:步进梁;跑偏;故障树分析法 中图分类号：U445 文献标识码：A 1、步进梁组成及其工作原理简介 热轧步进梁运输链是钢卷运输链中的重要环节,它包括了进退以及升降动作，通常一个完整的步进梁运输链由几组步进梁组成，每个步进梁之间通过连接装置相连，其中每组步进梁都由步进梁、杠杆、轮子、上下轨道、固定框架和盘式制动器组成。轮子由轮轴连接在杠杆上，而步进梁则连接在轮子上，然后通过液压油缸驱动杠杆进行提升动作。步进梁轮子由上部
2、和下部轨道进行支撑，并通过行走油缸进行纵向移动，而一组步进梁由 1 个行走油缸提供纵向行走的驱动力。上部和下部轨道安装在固定框架上，盘式制动器安装在固定框架上，其结构如图 1 所示。 图 1 某钢厂 2步进梁结构图 2、故障现象 某钢厂 1880 热轧运输链 2步进梁自投产以来一直有钢卷跑偏的情况，有时甚至出现钢卷侧翻事故，不仅压坏步进梁两侧设备，也影响了轧线的正常生产。现场调查发现，钢卷从运输链一头运输到另一头时，钢卷中心偏离步进梁移动鞍座中心达 60mm，并存在严重的肯轨现象，虽已经进行了轨道调整，但故障如故。 3、故障分析与排除方法 步进梁跑偏故障症状与故障原因往往不是一一对应,而且往往
3、由于多种原因综合作用所致。因此,工程技术人员常用故障树分析法对步进梁故障进行诊断。故障树分析法是一种将系统故障形成的原因,由总体至局部按树状进行逐级细化的分析方法。它通常是把故障或故障的本质原因作为树根,以按结构原理推断出分支原因作为树干,将故障的常见原因作为树枝,构成一棵向下倒长的树状因果关系图1 。这种方法使步进梁跑偏复杂的故障因果关系直观地展示出来,对故障分析人员有直接的提示作用。应用故障树分析法对钢卷步进梁运输链跑偏故障进行了分析。钢卷步进梁运输链跑偏故障树见图 2。 图 2 钢卷步进梁运输链跑偏故障树 3.1 机械故障 根据故障表现分析,钢卷步进梁运输跑偏故障可能的机械故障有： （1
4、）固定马鞍座中心偏斜。固定马鞍座偏斜包括两种情况，一种是两对半边马鞍座中心与运输中心偏斜但其边与中心一致，如图 3-a。该情况下会引起钢卷运输不平稳，但不会使的钢卷跑偏。此时只需测量马鞍座中心，并对其整体平移，使其中心与钢卷运输中心一致即可。 图 3-a 图 3b 另一种情况是马鞍座中心线与运输中心线成一定夹角，如图 3-b。该情况下钢卷每运输一步，就会产生偏差，而且还有较大的冲击，可能引起翻卷。此时需测量两鞍座内侧角与运行中心的距离，并进行调整使上下两个内侧角与运行中心距离相等且两鞍座横向中心在一条直线上即可调正，如图 3-c，调整时测量 a1a4 的距离，进行调整使其相等并保持两鞍座横向中
5、心在一条直线上。 图 3-c (2)移动马鞍座中心偏斜。移动马鞍座是固定在步进梁顶面的钢架，用于支撑住钢卷，如图 4，其偏差的情况及处理方法与固定马鞍座类似，此处不再赘述。 图 4 步进梁移动鞍座 （3）轨道中心偏斜。这是最常见的跑偏原因之一，处理时必须根据已有的运输线中心来调整轨道中心，保证其偏差在规定范围内。本文所述步进梁现场发现存在严重的啃轨现象，所以该原因是步进梁运输链跑偏的主要原因之一。 （4）左右导向轮中心偏差。导向轮为了步进梁更好的沿着中心行走的滚轮，是固定在混凝土基础上的，如图 5 所示。导向轮底座及轮子与底座之间可以加垫板调节距离。如果两个导向轮中心与步进梁中心不一致，也会导
6、致步进梁跑偏。此时测量两轮与步进梁间隙，使两侧间隙控制在 22.5mm 以内即可。 图 5 步进梁导向轮 3.2 液压系统故障 根据故障表现分析,钢卷步进梁运输跑偏故障可能的液压系统故障有：（1）提升油缸中心面不垂直。提升油缸控制步进梁在垂直平面内上下运动，但如果提升油缸中心面与垂直面存在一定夹角，则在步进梁提升及回落时会使钢卷倾斜，使得钢卷每走一步发生一定的偏移（钢卷中心与运输中心发生偏移） 。使得提升油缸中心面不垂直有两种可能，一种是由于活塞与缸体磨损，间隙过大产生，这种情况只需更换油缸即可，但由于间隙太大会漏油所以此原因导致步进梁跑偏的效果较小；另一种是由于油缸根部销轴松动，使得整个油缸
7、中心面不垂直，此时需要调整间隙，严重时必须更换销轴及油缸。 （2）行走油缸伸出方向偏斜。行走油缸是一组步进梁运输链水平运动的动力，如果其伸出方向偏斜，将直接导致步进梁跑偏，并产生严重的啃轨现象。造成行走油缸伸出方向偏斜的原因有两种，一种是油缸根部销轴间隙过大，使得油缸伸出时可以左右摇摆，从而伸出方向与运输方向偏斜，但这种情况是一种被动的偏斜，步进梁跑偏会根据轨道及导向轮自动跑正。另一种情况是销轴间隙正常但由于油缸基座偏斜，如图6， 图 6 行走油缸 行走油缸中心与运输中心有一定的夹角，此时行走油缸“推动”步进梁跑偏，并使其啃轨。根据设备要求|f1-f2|0.5mm，此时只需测量缸体两头与运输中
8、心偏差 f1、f2 即可确定行走油缸基座是否偏斜。若偏斜过大，必须重新安装底座使其中心与运输中心一致。 通过以上分析,对不能确定是否为引起步进梁运输链跑偏的原因进行一一排查。最后发现该组步进梁中心与设计的钢卷运输中心线存在较大的偏差，整组步进梁共偏差 60mm，导致步进梁跑偏且严重啃轨，且大部分固定马鞍座中心与钢卷运输偏斜，使得每走一步钢卷偏斜一步，最后甚至发生翻卷事故。 4、结语 故障原因确定后立即组织人员对步进梁轨道及固定马鞍座进行调整，从此跑偏故障消除。由于步进梁跑偏生成发展的因果关系具有交错性与重叠性的特点,当某设备出现了某一症状,难以在引起症状的多种可能原因中找出故障的真正原因。为了节省排除故障的时间,减少检修过程的工作量,不能逐一对各种可能的故障点元件进行拆检,而应根据故障树分析法将可能引起的原因直观地表达出来,结合感官、简单仪表测量法排除一些概率值较小的故障点,找出概率值较大的故障点,再对可能的故障部位进行检查、修理。 参考文献: 1陈克兴,李川奇. 设备状态监测与故障诊断分析 M . 北京:科技文献出版社,1991.
