石蜡低位码垛机故障浅析

张海飞(兰州石化公司炼油厂，甘肃 兰州 730060)

1 故障分析

根据分析发现，码垛机故障主要集中在多气缸故障，传动系统故障和光电控制及PLC 程序控制故障等三个方面。为了彻底解决设备运行难题，车间领导和专业技术人员坚守现场查找问题，并联系维护保运单位共同配合，以期彻底解决问题。

2 码垛机多气缸故障

2.1 左右整形气缸故障

码垛机左右整形气缸为双气缸单推板的结构形式（图1），这样的结构形式，使得2组气缸在不同步运行的状况下，极易形成不同大小的拉力，当拉力过大时，2组气缸运行中相互别劲，造成气缸活塞杆或前推板断裂，给安全操作和正常生产带来极大的隐患。

图-1 双气缸单推板的结构形式（左右整形气缸）

经分析研究，决定对左右整形方式进行重新设计，将原双气缸单推板结构形式，变更为单气缸单推板整形方式。

原气缸型号为：SC63×200S 时，在装置仪表风压力为0.4～0.6 MPa下，经过计算可得单个气缸的水平推力为（0.7为折算系数）：

所以，双气缸的水平推力为：

F2=2*F1=（1744～2616）N

为保证气缸水平推力一样，经过重新反算可知，所需同样大小推力状况下的最小缸径为：

根据上述计算式可知，重新选用的单气缸在同样的工况下，缸径最小要选择74.53 mm。经与气缸厂家沟通，最终选择缸径为80mm的左右整形气缸，型号为：SC80×350S。

由于单气缸在前推板重力的作用下，径向稳定性较差，会产生径向力，在气缸往复运行时，丝杆会朝重力大的一面旋转，这样将带来新的左右整形故障，所以还需增加气缸导杆和定位装置（图-2）。

图-2 气缸导杆和定位套装配图

2.2 推包机气缸故障

和左右整形气缸的情况类似，2 组推包气缸在同一推板的作用下，在运行过程中也非常容易相互别劲，极易造成气缸活塞杆或前推板断裂，给安全操作和正常生产带来极大的隐患。

现需要对推包气缸推板进行重新设计，变双气缸单推板推包方式为双气缸双推扳的推包方式；为节约成本，考虑选择在保留原有气缸不变的情况下，只需重新设计制作推板和径向支撑辊即可。

作为日后可选择更换配件的气缸，经计算可知，最小可选择缸径为39.5mm的气缸，计算过程如下：

经过与厂家沟通，此工况下可选择的气缸型号为：SC40×800S。与原SC63×800S的气缸相比，可有效降低备件气缸的采购成本。

2.3 垛盘仓底气缸故障

码垛机垛盘仓由于底部的4 个气缸不同步，经常造成托盘托板上升和下降时不平、倾斜，进而影响蜡盘孔和托盘叉错位，出现卡托盘的现象，导致托盘无法正常输出，给安全操作和正常生产带来极大的隐患。码垛机托盘库机构示意图如下（图-3）：

图-4 码垛机托盘库机构示意图

垛盘仓底部的4 个气缸型号为：SC100×300S，在装置仪表风压力为0.4～0.6 MPa下，经过计算可得单个气缸的径向推力为（0.7为折算系数）：

所以，4气缸的径向推力为：

F4=4*F3=（8792～13188）N

为保证气缸径向推力一样，经过重新反算可知，所需气缸的最小缸径为：

根据上述计算式可知，重新选用的单气缸在同样的工况下，缸径最小要选择167.33 mm。经与气缸厂家沟通，最终选择缸径为200mm 的垛盘仓底部气缸，型号为：CDS1GN200-WAX0109-300-M9BL。

由于大直径单气缸在上部推板重心不均匀的作用力下，水平方向稳定性会变的较差，运行过程中会产生水平方向的力，在气缸上下往复工作时，推板会朝重心偏移的方向水平旋转，这样会使气缸的推板在旋转时极易卡在托盘库框架上，造成气缸本体损坏，形成新的设备故障，所以还需增加气缸导向装置。

为节约成本和方便设计，考虑选择利用原有气缸作为导向装置，在仪表风线不接的前提下，只需固定原有气缸即可达到新气缸的导向作用。

3 传动系统故障

3.1 小车运行故障

码垛机小车皮带在小车运行中经常出现跑偏的情况，极易造成皮带单侧撕裂，影响正常生产，经分析研究，决定对小车皮带前后传动辊进行重新设计，制作加装皮带限位辊，轴向、径向调节螺栓（图-4），确保皮带在安全可控范围内运行，彻底减少小车运行故障。

图-4 限位辊，轴向、径向调节螺栓

改造后，小车皮带在正常运行时，跑偏的情况发生率较小，如发现跑偏时，根据位移量大小，只需轻松调节轴向或径向调节螺栓即可将跑偏的皮带调整过来。

3.2 龙门升降系统故障

由于龙门架径向轨道上左右只有一套定位机构，小车上满蜡包（4 袋蜡包200kg）后，会沿径向轨道上下反复运动，原定位轴套在这种反复运动中受力较大，容易造成轴承损坏，间接导致龙门架倾倒颠覆，给安全操作和正常生产带来极大的隐患。

经过深入的原因分析，决定对升降机升降系统进行改造，在龙门架的左右轨道上各加装一套定位偏心轴承（图5），既方便调节又可以有效解决原有轴承受力过大的问题，提高了升降机平台的稳定性，减少运行故障的发生。

图-5 定位轴承加装前后示意图

4 结语

此次对石蜡装置低位码垛机的改造，是在石蜡成品销售整体划归中国石油西北化工销售的背景下进行的，这样的改造，既提高了设备的长周期运行能力，也有效的增加了石蜡的产量，为车间及炼厂总体效益的提升提供了强有力的保障。