巷道式堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)典型故障及維修方法

巷道式堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)典型故障及維修方法李明忠【摘要】介紹了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)巷道式堆垛機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)，針對(duì)其提升機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)典型故障的特點(diǎn)，探討安全簡(jiǎn)便的鏈條、軸承的檢修方法。%Thepaperexpoundsthelanestacker'sstructureofautomatedstorage.HowtomaintaintheliftingchainandbearinginaccordancewiththeinstallationCharacteristics.【期刊名稱】《合成技術(shù)及應(yīng)用》【年(勤期】2014(000)002【總頁數(shù)】4頁(P34-37)【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù);巷道式堆垛機(jī);鏈條【作者】李明忠【作者單位】中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司，江蘇儀征211900【正文語種】中文【中圖分類】TH246滌綸低彈絲包裝具有品種多、體積小、質(zhì)量輕、品種更換頻繁、倉(cāng)儲(chǔ)發(fā)貨要求高的特點(diǎn)，自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)可以充分發(fā)揮節(jié)省用地、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高物流效率、降低儲(chǔ)運(yùn)損壞的優(yōu)點(diǎn)。通過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)和監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)控制巷道式堆垛機(jī)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)無人作業(yè)。儀化長(zhǎng)絲加彈中心兩座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)分別建于1994年和2001年，用于滌綸低彈絲的倉(cāng)儲(chǔ)和發(fā)貨。該自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)主要由控制系統(tǒng)和設(shè)備主體構(gòu)成，其中設(shè)備主體由貨架和巷道式堆垛機(jī)單元組成，自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)平面布局見圖1所示。圖1自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)平面布局圖貨架采用焊接牛腿式工業(yè)貨架，6排，每排65列16層，合計(jì)6240個(gè)貨位，單貨位最大承載質(zhì)量800kg，單貨位尺寸為1900(L)x1350(W)x1500(H)(mm),貨架總高度達(dá)到24m。6排貨架被分割成3組，組與組之間稱為巷道，其中巷道式堆垛機(jī)就在巷道內(nèi)運(yùn)行。堆垛機(jī)總體尺寸為5840(L)x1350(W)x27490(H)(mm),額定起質(zhì)量為800kg。堆垛機(jī)在水平和垂直方向的運(yùn)行，通過認(rèn)址器定位，可以將產(chǎn)品準(zhǔn)確地取出放入每—個(gè)貨位。堆垛機(jī)在巷道內(nèi)鐵軌上的運(yùn)行稱為水平行走，由失電制動(dòng)型電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)車輪運(yùn)行完成，運(yùn)行速度為5~105m/min。堆垛機(jī)在巷道內(nèi)的上下垂直運(yùn)行，由失電制動(dòng)型電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)鏈輪、鏈條機(jī)構(gòu)、載貨臺(tái)完成，運(yùn)行速度為4~25m/min。筆者重點(diǎn)就2001年建成的這座自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的作業(yè)主體巷道式堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)的故障和檢修展開論述。1巷道式堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)堆垛機(jī)提升機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鏈條、鏈輪、配重塊、載貨臺(tái)組成，結(jié)構(gòu)如圖2所示。電機(jī)輸出鏈輪1通過28A雙排鏈條帶動(dòng)鏈輪2，鏈輪2與鏈輪3/3'同軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。兩根型號(hào)為20A雙排鏈并列分布通過鏈輪組3-8嚙合傳動(dòng)，一端與載貨臺(tái)連接，一端與堆垛機(jī)立柱內(nèi)的配重塊連接，由于兩根鏈條同步傳動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)載貨臺(tái)上下運(yùn)行。堆垛機(jī)的載貨臺(tái)的提升、下降靠鏈條、鏈輪傳動(dòng)完成，因此鏈條與鏈輪的可靠性將影響堆垛機(jī)上下垂直運(yùn)行，一旦其傳動(dòng)失效，將導(dǎo)致堆垛機(jī)無法運(yùn)行，嚴(yán)重影響到入庫(kù)發(fā)貨流程。2提升機(jī)構(gòu)常見故障2.1鏈條故障堆垛機(jī)電機(jī)傳動(dòng)鏈條型號(hào)為28A-2-53，兩根提升鏈條型號(hào)為20A-2-2323和20A-2-2386，由表1可知，20A節(jié)距為31.75mm，兩根提升鏈條長(zhǎng)度分別為73.8m和75.8m，單根提升鏈質(zhì)量達(dá)到560kg左右。鏈傳動(dòng)的失效形式通常有以下4種：a） 鏈板或滾子的疲勞破壞:由于鏈板或滾子在運(yùn)動(dòng)過程中所受的載荷不斷變化，因而鏈板或滾子在交變應(yīng)力狀態(tài)下工作，經(jīng)過一定的循環(huán)次數(shù)后，鏈板會(huì)產(chǎn)生疲勞斷裂或滾子表面會(huì)產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕和疲勞裂紋；b） 鏈條鉸鏈磨損:鏈節(jié)在進(jìn)入嚙合和退出嚙合時(shí)，銷軸與套筒之間存在相對(duì)滑動(dòng)，在不能保證充分潤(rùn)滑的條件下，將引起鉸鏈的磨損，磨損導(dǎo)致鏈輪節(jié)距增加，鏈條與鏈輪的嚙合點(diǎn)外移，最終將產(chǎn)生跳齒或脫鏈而使傳動(dòng)失效；c） 鏈條鉸鏈膠合:由于套筒和銷軸間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在變載荷的作用下，潤(rùn)滑油膜難以形成，當(dāng)轉(zhuǎn)速很高時(shí)，使套筒與銷軸間發(fā)生金屬直接接觸而產(chǎn)生很大摩擦力，其產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致套筒與銷軸的膠合。在這種情況下，或者銷軸被剪斷，或者套筒、銷軸與鏈板的過盈配合松動(dòng)，從而造成鏈傳動(dòng)的失效；d） 鏈條靜力拉斷:在低速重載傳動(dòng)或突然過載時(shí)，鏈條靜載荷承載能力受到鏈元件的靜拉力強(qiáng)度的限制。圖2提升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖表1滾子鏈的主要尺寸和極限拉伸載荷（GB1243.1-83）/mm注:①鏈號(hào)中的后綴A表示系列;②使用過渡鏈節(jié)時(shí)，其極限拉伸載荷按表列數(shù)值的80%計(jì)算。鏈號(hào)①鏈節(jié)距銷軸直徑/N08A12.707.953.967.8511.1812.0714.380.61p滾子外徑drmaxdrmax內(nèi)鏈節(jié)內(nèi)寬b1min內(nèi)鏈節(jié)外寬b2min內(nèi)鏈板高度hmax排距pq單排每米質(zhì)量q/kg-m-1單排鏈極②限拉伸載荷FQ2.60500500380010A15.87510.165.089.4013.8415.0918.111.02180012A19.0511.915.9412.5717.7518.0822.781.53110016A25.4015.887.9215.8822.6124.1329.292.65560020A31.7519.059.5318.9027.4630.1835.763.88670024A38.1022.2311.1025.2235.4636.2045.445.612460028A44.4525.4012.7025.2237.1942.2448.877.516900032A50.8028.5814.2731.5545.2148.2658.5510.1022240040A63.5039.6819.8437.8554.8960.3371.5516.1034700048A76.2047.6323.8047.3567.8272.3987.832如前文所述，堆垛機(jī)提升鏈條運(yùn)行速度為0.07~0.42m/s，兩根雙排鏈條承受的最大載荷為800kg，則單根單排鏈條承受的最大載荷為1600kg，由表1可知，是20A鏈條極限載荷的1/44，因此堆垛機(jī)提升鏈條運(yùn)行工況為低速輕載，理論上通常會(huì)出現(xiàn)前兩種失效形式。通過多年的運(yùn)行跟蹤觀察發(fā)現(xiàn)，由于提升鏈條長(zhǎng)度長(zhǎng)，處于垂直狀態(tài)，油脂附著力差，潤(rùn)滑效果不理想，特別是連接配重塊附近一段的鏈條長(zhǎng)期處于立柱筒內(nèi)，根本無法潤(rùn)滑，造成鏈條不同程度地出現(xiàn)了鏈板疲勞斷裂、鏈板和鉸鏈磨損，鏈輪節(jié)距增加，如圖3、4所示。2.2軸承故障和提升鏈條一樣，鏈輪軸承處于同樣低速輕載工況，常見的失效形式為接觸疲勞失效和游隙變化失效。3臺(tái)堆垛機(jī)鏈輪軸承均為國(guó)產(chǎn)深溝球軸承，單面密封，采用集中潤(rùn)滑方式。由于立體倉(cāng)庫(kù)采用彩鋼瓦結(jié)構(gòu)，保溫效果差，冬季庫(kù)頂溫度最低零下，夏季則達(dá)到50OC左右，溫差大。經(jīng)過多年的運(yùn)行，集中潤(rùn)滑通道內(nèi)油脂干結(jié)堵塞，導(dǎo)致加油時(shí)，新油不能順利到達(dá)軸承內(nèi)部，造成軸承潤(rùn)滑不良出現(xiàn)接觸疲勞破壞。由于冬夏溫差大，軸承冷熱膨脹不均，引起軸承游隙變化，從而造成軸承失效。3故障處理方法如上述，提升機(jī)構(gòu)常見故障為鏈條磨損和軸承磨損，故障不但影響到提升機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)確定位，而且更為嚴(yán)重的是由于堆垛機(jī)為高空作業(yè)，給安全生產(chǎn)帶來巨大隱患，一旦出現(xiàn)故障，由于涉及到30m的高空作業(yè)、鏈條本身長(zhǎng)且自重大，需要制訂完善的安全的鏈條更換作業(yè)方案。圖3鏈板磨損圖圖4鉸鏈磨損圖3.1鏈條更換根據(jù)堆垛機(jī)的維護(hù)手冊(cè)，鏈條的更換標(biāo)準(zhǔn)是:任意測(cè)量30節(jié)鏈條，如果伸長(zhǎng)超過2%，為了確保安全，鏈條需整根更換。按表1計(jì)算，日常狀態(tài)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)20入鏈條30節(jié)測(cè)量長(zhǎng)度超過971.55mm時(shí)，需進(jìn)行鏈條更換。如果鏈條只出現(xiàn)了某節(jié)鏈板疲勞斷裂，鉸鏈磨損，而其余部分鏈輪節(jié)距伸長(zhǎng)未超出2%范圍，可考慮進(jìn)行局部更換。3.1.1整體鏈條更換方法整根鏈條的更換難點(diǎn)主要是作業(yè)高度高、立庫(kù)頂部照明差、鏈條長(zhǎng)自重大、作業(yè)周期長(zhǎng)、并盡可能避開嚴(yán)寒和酷暑季節(jié)。具體操作方法如下，如圖5所示。a） 在立庫(kù)頂部16層，巷道貨架之間架設(shè)作業(yè)平臺(tái)，并布置好照明和安全防護(hù)；b） 將載貨臺(tái)升至最高第16層，此時(shí)堆垛機(jī)立柱內(nèi)的配重塊則降到低位；圖5鏈條更換作業(yè)圖c） 用2只2t手動(dòng)葫蘆將載貨臺(tái)固定在立庫(kù)頂部橫梁上，鏈條得以放松，配重完全d） 將載貨臺(tái)連接的2根20A提升鏈條斷開，末端繞過鏈輪組5/5，，并與長(zhǎng)約30m的鋼絲繩同時(shí)相連，鋼絲繩另外一端與1只2t手動(dòng)葫蘆相連固定在下方“作業(yè)點(diǎn)1”的堆垛機(jī)底梁上；e） 斷開主動(dòng)鏈條28A對(duì)提升鏈條20A的傳動(dòng)約束；f） 在“作業(yè)點(diǎn)2”，從檢修口斷開提升鏈條20A與配重塊的連接，將新鏈條與舊鏈條相連，接下來，新舊鏈條將在人工拉動(dòng)下，通過各鏈輪組的傳動(dòng)，完成替換工作;g） 在“作業(yè)點(diǎn)1”，操作人員通過葫蘆不斷地向下收鋼絲繩，新鏈條則從檢修口不斷上升，并對(duì)新鏈條節(jié)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；h） 由于手動(dòng)葫蘆行程有限，通過幾次交替更換葫蘆后，舊鏈條逐漸落至“作業(yè)點(diǎn)1”；i） 當(dāng)更換的新鏈條累計(jì)計(jì)數(shù)達(dá)到2386節(jié)后，停止更換工作。將新鏈條在檢修口與配重塊相連，另外一端也繞過了鏈輪組5/5',然后將其中1根鏈條的長(zhǎng)度截掉63節(jié)；j） 分別將兩根鏈條與載貨臺(tái)相連，至此完成了整根鏈條的更換。開機(jī)后讓鏈條低速轉(zhuǎn)動(dòng)起來的同時(shí)進(jìn)行刷油潤(rùn)滑作業(yè)。3.1.2局部鏈條更換方法相對(duì)與整體鏈條更換而言，局部鏈條更換簡(jiǎn)單得多。根據(jù)鏈條故障部位，在立庫(kù)貨架相應(yīng)的層高位置架設(shè)作業(yè)平臺(tái)，為了確保安全，作業(yè)平臺(tái)周圍還需架設(shè)護(hù)欄和防護(hù)網(wǎng)防止人員墜落和工器具、零部件墜落。找出距離故障鏈節(jié)兩端最近的活接頭，用3只不小于2t手動(dòng)葫蘆將故障段鏈條和非故障段鏈條懸掛于貨架上，然后松開活接頭，更換故障段鏈條。3.2鏈輪軸承更換相對(duì)鏈條更換，鏈輪軸承更換工作關(guān)注的重點(diǎn)是高空作業(yè)和設(shè)備零部件墜落，下面以鏈輪組5/5'軸承更換為例進(jìn)行具體說明，見圖6所示。圖6軸承更換作業(yè)圖a） 在立庫(kù)頂部16層，巷道貨架之間架設(shè)作業(yè)平臺(tái)，并布置好照明和安全防護(hù)，重點(diǎn)是在作業(yè)平臺(tái)下方鋪設(shè)安全網(wǎng)，防零部件墜落；b） 將載貨臺(tái)升至最高第15層，用2只2t手動(dòng)葫蘆將載貨臺(tái)固定在立庫(kù)頂部橫梁上，讓鏈條略微放松；c） 用1只2t手動(dòng)葫蘆將圖中最左側(cè)2根鏈條同時(shí)固定，防止鏈條在失去載貨臺(tái)負(fù)荷后，被配重收緊。此時(shí)再對(duì)懸掛載貨臺(tái)的2只葫蘆向上收緊，使得鏈輪組上方的鏈條完全放松；d） 用吊繩將鏈輪組5/5,上方的鏈條掛起，確保鏈條完全脫離鏈輪，并有較足夠的檢修空間；e） 在更換軸承之前，先要將鏈輪軸打出，為了確保軸與鏈輪分離過程中鏈輪不掉落，還得用細(xì)尼龍繩將鏈輪系掛起來；f） 鏈輪與