袁艳强
(陕西有色榆林新材料集团有限公司 陕西榆林 719000)
摘要：在本次研究任务，他们分析了电解铝多功能天车轨道存在的问题，包括轨道固定件螺栓松动、伸缩缝接头断裂等问题，能够针对这一问题提出有效的解决措施，对目前电解铝多功能天车轨道进行改造，通过实践发现其改造效果较好。
关键字：电解铝；多功能天车；轨道；优化；改造；
在电解铝厂中，多功能起重天车是重要的设备之一，能够实现电解质结壳破碎、氧化铝添加、阳极更换、捞块、物品的吊运等多种作业。多功能天车的运行效率，能够直接影响电解生产是否正常运行。而天车的行走，需要在专用的轨道上行驶，因此轨道的完好性直接影响着天车的正常运行。若轨道发生故障，会导致天车无法运行，现场电解槽作业停滞。在本次研究中，我们针对电解铝多功能天车轨道存在的轨道压板螺栓松动、伸缩缝接头断裂等问题，对现有轨道进行一定程度的优化。通过天车的行走，对优化、改造情况进行检验。
一、天车轨道的相关介绍
在本次研究中，我们所研究的某电解铝厂冶金起重天车，其本身自重147吨，由两组端梁，一组带2个导向装置，一组不带导向装置，分别有4个车轮组成。其行走的钢轨型号为QU120，固定件选用的是WJKC1型固定件，固定件间距600mm,因原轨道压板选型错误、伸缩缝接头存有缺陷等问题。
在天车处于重载运行情况下会使轨道固定系统出现变形移位，运行的过程中阻力增加，再加上轨道的变形，使得螺栓在交变载荷作用下很容易出现断裂问题，影响轨道的稳定性。由于温度拉力影响断缝使两端的轨道出现收缩，直到温度拉力和线路阻力实现平衡。如果未能及时发现断口，很容易导致轨道上下或左右错位问题，多处直线度、水平度变差，轨道伸缩缝接头经常性断裂，影响多功能天车机组的正常运行，甚至影响电解正常生产。该电解铝厂每次进行维修之后只能够维持半个月，因此我们针对目前多功能天车轨道存在的问题，提出了有效的解决措施。
二、天车轨道的施工和安装要求
从施工和安装要求上来看，轨道在厂房伸缩缝处进行拼接，采用的是轨道夹板固定加工的异型轨头拼接方式。轨道本体的固定采用固定件与吊车梁螺栓连接。固定件需要紧密接触轨道，底座与吊车梁的连接焊缝需要在轨道调整准确之后再进行焊接，其位置对吊车梁中心线允许偏差1mm。为减少焊接应力，在安装过程中在焊接时需要考虑固定底座对于吊车梁扰度变化影响，可以采用对称焊、逆向焊、跳焊等多种焊接方式，在焊条使用上需要应于吊车梁材质相适应。因为天车是重级工作制，固定件焊接时要求使用三面围焊，需要符合三级焊缝质量标准要求。在车档安装时，车档的腹板中心线和吊板中心线偏差应当控制在2mm的范围内。
固定件的安装需要遵循一定的顺序，依次进行中线，建立底座定位，焊接底座，放入螺栓，依次放置上盖平垫，弹垫螺母，调整紧固上盖，预紧螺母，紧固螺母。固定件间距WJKC1型为50mm,WJKC3型为600mm。
三、天车轨道的安装优化和改造可行性分析
为能够防止轨道由于热胀冷缩而使其发生变形损伤，制作了具有伸缩补偿功能的轨道即伸缩缝接头。并且针对传统的轨道伸缩接头进行优化改造。如下图所示是QU120的原始伸缩缝接头总装图。
接头呈现对称结构，采用的是牛头刨床，将轨道端头部分实体抛掉之后，能够与另一接头配合，形成一个整体，在结构接头处钢轨承重宽度由原来的120mm降为44mm，承载力骤减，尤其是若在安装过程中未能实现充分垫实，这种结构很容易出现频繁断裂。
因此我们对该接头进行改造，主要步骤为：选取两节标准尺寸的QU120 钢轨，按照新型轨道接头示意图（如下图）尺寸对轨道进行加工，左右方向需区分加工。下轨保留20mm厚，轨道安装间距，配套使用螺栓等连接件依旧选用原设计。配合安装的两侧轨道夹板，尺寸改为360mm150mm42.5mm，并分别距离长度中心点117mm位置处，加工26mm圆孔和96mm长圆孔，高度中心距离上端面46mm（详见下图）。接头与轨道夹板的长圆孔、圆孔盈合使用，连接采用高强度螺栓进行姣接。其主要设计原理是，尽可能减少对原轨道本体的切割，最大化增强轨道承重能力，减少受垂直压力。经过实践发现，改造之后的伸缩缝接头具有较高的承载强度，伸缩性能好。从起重机轨道伸缩接头出现的断裂情况来看，安装这种结构的伸缩缝接头后能够大大减少接头断裂的现象发生，进一步说明了该结构的伸缩接头能够实现推广应用。
新型轨道接头、夹板示意图
轨道固定件选型。该厂原使用的是WJKC1型固定件，，不足以抵抗天车横向水平力。根据吊车梁设计标准，在车间进行吊车梁大修期间，重新选用WJKC3型轨道固定件，并按照标准间距进行布设压板。
轨道垫铁找平。天车轨道安装可采用下部安装复合橡胶垫，也可不选用，两者均可用薄铁皮进行找平，找平后将垫铁与轨道焊接连接，避免后期天车行走震动，将所垫铁皮撵出。为解决轨道质量采用统一的轨道，伸缩缝只需要与厂房伸缩缝保持一致，利用焊接连接的方式对非伸缩缝接头进行处理。
目前国内轨道采用的是气压焊，接触焊，铝热焊等方式，铝热焊因热焊剂的化学成分与钢轨相似，粒度相互匹配，焊接不发生分层等好处。因此我们选择铝热焊的方式。轨道测量是安装的关键，测量质量好坏将直接影响安装质量要求，要求天车需要靠厂房北端或者南端停放，使大部分轨道空出，以便能够获取准确的布设控制点，准确测量，找出轨道最高点作为安装的标高依据。
小结
经过对目前电解铝厂的装备进行优化改造之后，能够解决多功能天车轨道出现的固定件螺栓松动、伸缩缝接头断裂等问题。另外轨道需要定期进行计划性检修，确保设备的稳定运行，能够为企业获得稳定的经济效益，以防出现严重的事故。
参考文献
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