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一种电解铝多功能天车轨道的优化与改造方法的研究

摘要本文分析了铝电解多功能天车轨道松动的问题，并提

出解决此问题的可行实施方案，总结出合理的改进措施，对现有设

备进行改造，又经过实践验证，真正取得了良好的效果。

关键词铝电解多功能轨道

铝电解多功能天车是电解铝厂的关键设备之一，它担负着电解

质结壳的破碎作业；氧化铝添加作业；清理铲捞渣、更换阳极、吊

运真空抬包作业；槽上部机构吊运检修、物品吊运的多功能化作业；

同时两台车联动还可进行电解槽上部整体机构的吊运作业；多功能

天车的实际运行率也就直接影响着电解生产能否正常进行的关键。

本文是根据铝厂电解铝多功能天车轨道中压板的松动问题进行提

出问题，并对现有的设备进行改造，根据运行情况，次方案能达到

良好的效果。

一、天车道轨紧固介绍

三门峡职业技术学院机电系和周边大、中、小企业合作后，发

现天元铝业全功能电解铝天车，自重60吨。因两跨平行度、直线

度误差较大，又采用加固钢筋二次抹面找平方法，压板以每500间

距用φ20mm螺栓固定在，传统压板紧固qu100mm轨道上。运行中长

期存在压板松动，轨道大幅度弯曲，两跨间距不等，二次抹面混凝

土损坏，多功能天车机组无法正常行走，直接影响单位正常生产。

该厂成立“轨道维修班”，每次维修后，只能运行三天。为此我们

通过分析总结出一套有效的解决方案。

多功能天车自重为60吨，分六组车轮组在两跨为qu100mm钢轨

上运行。车间采用混泥土结构梁浇注预留孔，用φ20mm螺栓固定车

间厂房全长。

二、受力分析

该厂采用传统形式浇注预留螺栓孔，根据空口直径最大可以采

用φ22mm螺栓。电解厂房全长近500米，无法改变混凝土结构梁预

留螺栓孔。又因多功能天车机组自重为60吨，螺栓拧紧后最大正

压力小于车轮摩擦阻力和压板侧压力，导致压板松动和螺栓弯曲变

形，导轨中心距偏移。主要表现有以下几种情况。

（一）混泥土结构梁浇注预留孔设计不合理。

（二）车轮组边缘与钢轨摩擦阻力过大。

（三）压板受力面积太小，二次抹面找平基础松动损坏。

（四）压板螺栓没有设置止退锁片。

三、改进方案的实施

根据以上出现的问题，提出以下几种改进方案并对其进行实施。

实施方案一：混泥土结构梁浇注预留孔直径无法改变，只有采

用填实压板长形槽，确保压板和螺栓之间因长形槽的间距改变压板

定位距离。首先我们采用木楔加水泥的方案浇注压板长形槽，通过

两周后的使用，发现效果有所好转。但因车组运行震动，造成木楔

和水泥松散，一个螺栓松动，其他螺栓随之被击破。根本问题没有

得到解决，同时压板受力面积太小，二次抹面找平基础时有损坏。

实施方案二：（一）采用铺设厚度为8—10mm的废旧钢板，裁剪

为300×700mm矩形为垫板，增大压板受力面积。（二）利用垫板螺

栓孔间距连接两侧螺栓，增加螺栓抗弯强度；利用垫板可焊性，在

压板尾部焊接止退挡块。（三）利用垫板可焊性，在每隔两点使垫

板两端焊接直角与混泥土结构梁包裹，充分增大螺栓、垫板和压板

之间的受力混泥土结构梁现象，避免了过去受力不均，各个击破的

现象，多功能机组天车使用无轮缘车轮，采用在车轮组前段添加水

平轮结构，用滚动轴承与轨道之间“s形”运行轨迹中，产生纯滚

动摩擦，缩小车轮边缘与导轨的启动扭矩摩擦阻力大的因素。（四）

螺栓设置锁片，涂抹“厌氧型螺纹锁固胶”止退。

四、可行性方案分析

（一）垫板制作（根据混泥土结构梁宽度而定），厚度δ＝8—

12mm。按照混凝土梁确定两孔间距，串如螺栓后与垫板点焊。增加

螺栓的抗弯强度，形成拉、撑为一体，使螺栓受力分解。如图1-2

中2和5图示。途中采用挡块1与垫板6焊接定位，迫使道轨压板

不应槽型孔偏移。垫板两端采用钢板δ＝8mm与混泥土结构梁两端

焊接，防止垫板受力后偏移。

（二）制作简易钢轨起吊器，在不影响生产的前提下，分组同

时进行。15天后全部完工。

（三）安装形式。（如图1-3）

五、总结

经过结合铝厂的现有设备分析、改造后，彻底解决了多功能天

车机组轨道压板松动的问题。轨道每三个月进行检修，压板很少有

松动，保证了企业关键设备的运行，为企业争得了效益，同时又被

同行业纷纷采纳和高度赞赏。