1、降低FZQ2400型起重机主钩卷扬系统故障次数 一、FZQ2400起重机介绍 FZQ2400型起重机是电力建设用“FZQ系列塔机中”起重能力最大、性能最为先进的国产自升塔式起重机。其起重力矩为2400t.m，主钩最大起升高度可达175m，额定为100吨。是国内唯一能胜任百万级塔式机组安装的塔式起重机。公司承建的国华宁海电厂二期工程及上海漕泾电厂工程两个百万千瓦机组塔式炉，均选用该机型作为主力吊机完成安装钢结构和主要设备的安装。左图为：FZQ2400起重机在百万千瓦塔式炉安装现场百万千瓦机组塔式锅炉是目前国内最为先进的机组形式，正成为主流和发百万千瓦机组塔式锅炉是目前国内最为先进的机组形式，正成
2、为主流和发展方向，这也意味着展方向，这也意味着FZQ2400型起重机将会被越来越广泛的使用。上图为型起重机将会被越来越广泛的使用。上图为在上海漕泾在上海漕泾2#机组大板梁吊装现场，机组大板梁吊装现场，FZQ2400型起重机正将超百吨的大板型起重机正将超百吨的大板梁吊装至梁吊装至127m标高处进行安装。标高处进行安装。二、课题小组成员概况课题名称降低FZQ2400主钩卷扬系统故障次数QC小组机化上海工区QC小组 类型现场型活动时间2008年10月5日2009年2月20活动次数3次小组成员情况（均进行过均进行过48h的的TQM培训）培训）序号姓名角色学历工种1陈匡淼技术顾问本科主任工程师2杨 帅组
3、长/发布人本科技术负责人3吴 坚组员/现场测量本科技术员4赵喜君组员/维修消缺高中维修技师5鲍林光组员/起重安装初中起重技师三、选题理由 理由一：卷扬系统缺陷具有普遍性 该吊机存在主钩卷扬系统缺陷，是工程施工机械中较为常见的“老大难”问题，但国内很少有可借鉴的成功解决的案例和经验。因缺陷而导致故障率高的问题对工程安全施工和进度保障有着非常不利的影响。理由二：该机械及所承建机组的重要性 百万千瓦塔式锅炉机组作为现阶段最为先进的火电机组，代表着今后的发展方向。FZQ2400起重机作为现阶段唯一能满足该类型机组安装的塔式起重机也将被更加广泛地被采用。公司所承建的上海漕泾电厂工程作为上海世博会的配套工
4、程，其顺利实现投产对增强上海及华东地区的夏季用电调峰能力，特别是保障上海世博会的用电安全有着重要的意义。四、现状调查 该机械自2007年购入后在宁海国华电厂施工现场安装使用，投用后一直存在主钩卷扬系统故障率较高的问题。机械作业人员及吊机厂家曾多次组织专项处理，但均未见改善，厂方技术人员也表示无法处理。2008年4月份，该机械转移至上海漕泾电厂工程项目，安装投用后，主钩卷扬系统故障率仍未见改善。机组人员统计了2008年6月29日至2008年11月29日正常使用期间主钩卷扬系统故障情况。统计区间：2008.6.292008.11.29 统计人：施国平（机长），唐经元（机员）故障类型次数故障情况说明
5、及处理主钩起降辅助接触器故障2 次1、强电干扰，将主电源线移开（处理2人，1小时）2、接触器损坏，更换接触器（处理1人，0.5小时）变频器故障1次过电压故障，外部电源不稳定引起PLC故障1次PLC程序丢失，电池失电引起（处理1人，2小时）主钩卷扬驱动电机故障2次1，PG断线，接触线头松动引起（处理2人，1小时）2、散热风扇接线接触不良，更换连接线（处理2人，1小时卷扬筒乱绳故障58次一般性乱绳52次（卷扬筒上三层乱绳），平均处理投工4人次，平均处理时间2.28小时。中度乱绳5次（底层及上层乱绳，钢丝绳挤入），平均处理投工6人次，平均处理时间4.6小时。严重乱绳1次（主卷钢丝绳完全松出，钢丝绳报
6、废），停机处理9天，投工10人次。主钩卷扬系统故障情况统计表 从表中，我们可以看出在统计区间的5个月中，记录的主钩卷扬发生故障次数一共为64次，其中主钩卷扬乱绳故障次数为58次，占到故障总数的90.6%。因此，主钩卷扬系统故障率高的结症为主钩卷扬乱绳问题。小组成员通过长期跟踪观察发现，主钩卷扬在系统存在的四种异常情况。吊机在重载时，容易出现钢丝绳挤入下层的情况。特别是上层钢丝绳挤入底层和卷筒边缘处。1、钢丝绳挤入下层钢丝绳挤入下层2、主卷钢丝绳跳槽排列 卷扬机排绳时候容易出现跳槽排列现象，特别是在主钩快档起升时，跳槽排列现象尤为明显。主卷钢丝绳发生跳槽排列 主钩存在打转现象，主钩钢丝绳互相缠绕
7、形成麻花状。钩子打转3、主钩存在打转现象 主钩卷扬在排绳过程中，存在钢丝绳无法完全嵌入绳槽内导致卷筒钢丝绳表面异常凸起或留下排绳间隙。排绳表面凸起4、钢丝绳无法嵌入绳槽留下排绳间隙 2008年11月29日深夜FZQ2400吊机夜间加班时，出现的一次严重乱绳事件，直接导致了价值40万的钢丝绳（韩国进口）报废和主钩停用9天。造成了严重的经济损失，影响了工程施工进度。给机械管理者带来了警示：机械带病运行不可取，侥幸心理不可有。5、严重乱绳带来的警示触目惊心的乱绳事件五、制定目标：五、制定目标：根据现状调查，发现导致主卷系统故障率高的结症为根据现状调查，发现导致主卷系统故障率高的结症为主钩卷扬钢丝绳乱
8、绳。因此我们这次主钩卷扬钢丝绳乱绳。因此我们这次QC小组攻关的目小组攻关的目标为：标为：消除FZQ2400型起重机主钩卷扬乱绳问题六、原因分析 通过现状调查中发现的主钩卷扬各种乱绳现象，我们QC小组成员通过持续跟踪观察和小组讨论。从人、机、料、法、环各个环节查找导致主卷乱绳的原因，并进行原因分析。主钩卷扬乱绳主钩卷扬乱绳主钩卷扬松绳乱绳主钩卷扬松绳乱绳操作原因操作原因主钩卷扬收绳乱绳主钩卷扬收绳乱绳钢丝绳引出力不足钢丝绳引出力不足低低温温滑滑轮轮润润滑滑脂脂粘粘度度大大极极限限状状态态计计算算引引出出力力小小主主钩钩自自重重不不足足主钩主钩打转打转主钩主钩钢丝钢丝绳存绳存在扭在扭转应转应力力夜
9、夜间间雨雨雾雾天天无无法法看看清清大大钩钩状状态态违违反反操操作作规规程程操操作作对对运运转转状状态态的的主主钩钩卷卷扬扬监监护护不不力力钢丝绳钢丝绳挤入下挤入下层层钢钢丝丝绳绳受受力力过过大大底底层层钢钢丝丝绳绳排排列列松松散散排列跳排列跳绳槽绳槽主主钩钩卷卷扬扬底底座座定定位位误误差差钢丝绳钢丝绳无法嵌无法嵌入绳槽入绳槽主主钩钩卷卷扬扬卷卷筒筒缺缺陷陷 七、要因确定，关于引出力 松绳引出力是在卷扬筒钢丝绳松出时，引导钢丝绳从卷扬筒侧运动到主钩侧的力。当该力足够大时，可实现卷筒钢丝绳松出速度和主钩下降速度同步。在极限小幅度时，空钩并处于最高位，此时计算引出力最小。若令主钩及主钩侧钢丝绳重量为
10、F1(8道钢丝绳),卷扬筒侧钢丝绳重量为F2,滑轮阻力位F3。则引出力 F=F1/8-F2-F3卷扬筒侧钢丝绳主钩侧钢丝绳要因确认一 低温滑轮润滑脂粘度大 低温时，润滑脂粘度增加是物理现象，粘度增加会增大滑轮的运动阻力，从而减少引出力。该滑轮所用的润滑脂为2#锂基脂，适合上海地区冬季0左右的环境使用，其对引出力减少的影响较小。确认人：陈匡淼、杨帅、吴坚确认方法：计算法、讨论非要因 要因确认二 极限状态计算引出力小在极小幅度，空钩并处于最大高度时候，计在极小幅度，空钩并处于最大高度时候，计算引出力处于最小值，该引出力约为算引出力处于最小值，该引出力约为40kg。在对同类型的吊机在极限状态进行测试
11、，卷在对同类型的吊机在极限状态进行测试，卷筒松出速度能与大钩下降速度保持同步。筒松出速度能与大钩下降速度保持同步。确认人：杨帅、吴坚确认方法：类比法、讨论非要因 要因确认三 主钩自重不足增加主钩的重量可增加引出力。实称该主钩增加主钩的重量可增加引出力。实称该主钩重量为重量为1700kg，通过计算，可在理论上可以，通过计算，可在理论上可以确保足够的引出力。确保足够的引出力。增加重量可做为改善增加重量可做为改善型措施型措施确认人：杨帅、吴坚确认方法：计算法、讨论非要因 要因确认四 钢丝绳存在扭转应力钢丝绳存在扭转应力，导致了钢丝绳缠结和钢丝绳存在扭转应力，导致了钢丝绳缠结和钩子打转，大大降低了钢丝
12、绳的引出力。在钩子打转，大大降低了钢丝绳的引出力。在同样存在钩子打转的同样存在钩子打转的FZQ1250起重机上进行起重机上进行测试，在幅度小，空钩并高度较高的某些状测试，在幅度小，空钩并高度较高的某些状态，钩子下降速度与卷扬筒松出速度不同步。态，钩子下降速度与卷扬筒松出速度不同步。确认人：陈匡淼、杨帅确认方法：类比法、讨论要 因 要因确认五 夜间雨雾天无法看清大钩状态夜间雨雾天无法看清大钩状态视线良好有利于监视大钩的运行状态，能在视线良好有利于监视大钩的运行状态，能在大钩运行异常时及时停止操作，能避免因卷大钩运行异常时及时停止操作，能避免因卷扬与大钩不同步造成的乱绳。可以通过增加扬与大钩不同步
13、造成的乱绳。可以通过增加现场照明，和通过卷扬监视器来改善。现场照明，和通过卷扬监视器来改善。确认人：杨帅、吴坚确认方法：现场调查、讨论非要因 要因确认六 违反操作规程操作违反操作规程操作操作人员未按规定要求，违规使用高速档操操作人员未按规定要求，违规使用高速档操作或未按要求进行档位过渡，更易引发卷扬作或未按要求进行档位过渡，更易引发卷扬机乱绳。可通过规章制度宣贯、加强培训教机乱绳。可通过规章制度宣贯、加强培训教育。育。确认人：杨帅、吴坚确认方法：现场调查、讨论非要因 要因确认七 对运转的主钩卷扬监护不力若操作人员经验、责任心欠缺，未能及时发若操作人员经验、责任心欠缺，未能及时发现卷扬钢丝绳的排
14、列情况。未能对乱绳进行现卷扬钢丝绳的排列情况。未能对乱绳进行及时反应，可能引发更严重的乱绳。通过加及时反应，可能引发更严重的乱绳。通过加强教育、熟悉操作室内各仪器、落实责任人强教育、熟悉操作室内各仪器、落实责任人确认人：杨帅、吴坚、施国平确认方法：现场调查、讨论非要因 要因确认八 钢丝绳受力过大钢丝绳受力过大吊机在重负荷时，由于钢丝绳受力大，更容吊机在重负荷时，由于钢丝绳受力大，更容易挤入下层。可以通过严格工作票制度，加易挤入下层。可以通过严格工作票制度，加强重负荷卷扬监护，可避免因发生乱绳引发强重负荷卷扬监护，可避免因发生乱绳引发故障。故障。确认人：杨帅、吴坚、施国平确认方法：现场调查、讨论
15、非要因 要因确认九 底层钢丝绳排列松散底层钢丝绳排列松散底层钢丝绳排列松散，是导致钢丝绳挤入诱底层钢丝绳排列松散，是导致钢丝绳挤入诱发乱绳的主要原因，底层排列松散也容易导发乱绳的主要原因，底层排列松散也容易导致底层出现排列间隙。致底层出现排列间隙。确认人：陈匡淼、杨帅、吴坚确认方法：现场调查、讨论要 因 要因确认十 主钩卷扬底座存在定位误差主钩卷扬底座存在定位误差我们通过测量主钩卷扬筒相对于导向滑轮的我们通过测量主钩卷扬筒相对于导向滑轮的相对位置，并与图纸进行对比，发现存在定相对位置，并与图纸进行对比，发现存在定位不对中。将测量结果与其他同类机型做比位不对中。将测量结果与其他同类机型做比较，确
16、认了定位误差可能与排列跳绳存在必较，确认了定位误差可能与排列跳绳存在必然的因果关系，因为该偏差会增加侧向力，然的因果关系，因为该偏差会增加侧向力，不利于排绳。不利于排绳。确认人：陈匡淼、杨帅、吴坚确认方法：现场测量、比较、现场模拟、讨论要 因 要因确认十 一 主钩卷筒存在缺陷主钩卷筒存在缺陷钢丝绳无法完全嵌入绳槽，造成排列时凸起钢丝绳无法完全嵌入绳槽，造成排列时凸起或留下间隙，能直接引发钢丝绳乱绳。这和或留下间隙，能直接引发钢丝绳乱绳。这和卷筒存在缺陷有直接的因果关系。卷筒存在缺陷有直接的因果关系。确认人：陈匡淼、杨帅、吴坚确认方法：现场模拟，测量对比，讨论要 因 通过以上末端因素分析，QC小
17、组成员通过对乱绳现象分析讨论和现场观察测量确定了以下四个要因：1、钢丝绳存在扭转应力；2、底层钢丝绳排列松散；3、主卷扬底座定位误差；4、主钩卷筒存在缺陷。八、制定对策序号要因对策目标措施地点执行人完成时间1底层钢丝绳排列松散重新排列底层钢丝绳使底层钢丝绳排列致密将主钩卷扬钢丝绳与路基板用绳卡头搭索，利用绳卡的滑动摩擦力提供盘入的预紧力，确保排列致密地面/机台杨帅鲍林光2008-12-22钢丝绳存在扭转应力中和扭转应力使得大钩不打转利用高空吊笼，在起重臂头部将钢丝绳绳端反方向旋转一定角度后焊接固定起重臂头部杨帅吴坚鲍林光2008-12-3序号要因对策目标措施地点执行人完成时间3主钩卷扬底座定位
18、误差重新定位卷扬底座消除跳排现象拆除卷扬底座，一边移动底座一边进行盘卷测试，找到不发生跳排的位置后重新固定底座机台杨帅赵喜君鲍林光2008-12-34主钩卷筒存在缺陷修正打磨卷扬筒使得钢丝绳能完全嵌入绳槽一边利用磨光机修正绳槽和档边部分。一边进行盘卷测试，直到钢丝绳完全能嵌入绳槽内机台吴坚赵喜君2008-12-4九、实施对策 1、重新排列卷筒底层钢丝绳：我们将主卷扬钢丝绳全部松出后，进行重新排列。在地面设置一块路基板（2.8t）作为重物。我们在即将盘入卷筒的钢丝绳与重物之间用卡头设置搭索。调整搭索卡头的预紧力，使盘入卷扬筒内的钢丝绳始终在一恒定的预紧力（约2t）作用下盘入卷筒。效果：用该法排列
19、卷扬后，底层钢丝绳排列紧密性明显提高。2、中和钢丝绳扭转、中和钢丝绳扭转应力应力 实施前，作业前钩实施前，作业前钩子打转约子打转约720，作业人员利用高空作业人员利用高空吊笼，将起重臂头吊笼，将起重臂头部的主钩钢丝绳绳部的主钩钢丝绳绳端根据打转的角度端根据打转的角度和方向旋转一个角和方向旋转一个角度。度。将旋转后的钢丝绳绳端用电焊进行固定。然后大钩进行全程动作，观察是否能完全转正。若未能完全转正，若不能再重复上步操作。效果：通过几次调整，大钩能完全回正。表明钢丝绳的扭转应力被有效中和。3、重新定位主钩卷扬底座：通过测量发现，主钩卷扬底座相对于滑轮中心约3cm左右的偏差，这和图纸中的要求对中布置
20、的要求不符。我们用千斤顶配合拆除底座与机台的连接螺栓。并在底座下面设置圆钢棒。利用撬棒配合移动卷扬底座。一边用撬棒配合移动卷扬底座，一边动作主钩卷扬进行排列测试。直到最高速档时，不发生钢丝绳排列跳绳时然后重新固定卷扬机底座。效果：重新定位后，卷筒在任何速度下运行，均未见有跳绳排列的情况。4、修正打磨卷筒、修正打磨卷筒 观察发现卷筒绳槽和档边观察发现卷筒绳槽和档边存在缺陷，导致钢丝绳存在缺陷，导致钢丝绳无法完全嵌入该绳槽。无法完全嵌入该绳槽。在不同的卷筒速度下，在不同的卷筒速度下，可能会发生钢丝绳凸起可能会发生钢丝绳凸起或出现排列间隙。或出现排列间隙。我们清空卷筒的钢丝绳，利我们清空卷筒的钢丝绳
21、，利用角向磨光机一边对卷筒进用角向磨光机一边对卷筒进行修正和打磨，一边进行排行修正和打磨，一边进行排列测试，直到在各个档位下，列测试，直到在各个档位下，钢丝绳均能完全卡入绳槽，钢丝绳均能完全卡入绳槽，且无排列间隙为止。且无排列间隙为止。效果：效果：钢丝绳无法嵌入及形钢丝绳无法嵌入及形成排列间隙的现象得以消除。成排列间隙的现象得以消除。十、效果检查：经过对策的实施，主钩卷扬乱绳问题得到了有效的消除，主钩打转问题也得到了解决。从2009年1月5日处理完成到2009年10月份机械拆除的近十个月的时间里，主钩卷扬再未出现乱绳现象。现该机械已移装至嘉兴电厂，主钩乱绳也从未出现。可以认为这次QC活动所设定
22、的目标实现，并成功通过了时间的检验。处理后主钩卷扬和主钩情况处理前主钩卷扬和主钩的情况 十一、总结巩固：1、这次主钩卷扬乱绳问题处理成功，有效地降低了主钩卷扬系统的故障率，提高了机械吊装效率。为上海漕泾电厂的顺利投产奠定了坚实的基础。2、降低了人力成本和机械台班。计算5个月内的一般性和中度乱绳，每次处理半天时间完成（每人半工，机械半个台班）则 节约金额=120元/天人52次0.5天4人+120元/天人5次0.5天6人+5376元/天（52+5）次0.5天=167456元。平均每月可节省金额为33491.2元。对工程施工带来的间接利好效应更大。3、这次QC活动所形成的技术总结已经被工程公司技术室
23、收录并下发至技术人员参阅，作为同类问题处理的成功案例。4、厂家对这次QC活动成功处理主卷乱绳和钩子打转问题表示充分肯定，认为这次活动不仅成功处理了起重机械中钢丝绳乱绳的“老大难”问题，而且为起重机械制造行业和机械管理单位提供了有价值的参考和借鉴。5、经过这次、经过这次QC活动，提振了团队的信心，提升了团队活动，提振了团队的信心，提升了团队的综合能力，为解决机械的其他问题打下了基础的综合能力，为解决机械的其他问题打下了基础QC知识团队精神解决问题能力创新意识质量意识活动后活动前十二、今后打算1、准备对公司同类型的四台FZQ2000起重机和另外一台FZQ2400起重机卷扬系统进行检查和消缺，确保达到最佳排绳效果。2、FZQ1250的各卷扬系统也存在同样的各卷扬系统故障率较高的现象，特别是变幅卷扬系统和主钩卷扬系统。团队要利用这次成功的经验组织二次攻关。3、与厂家技术部门进行沟通，建议其在对吊机进行整机装配时，一定要控制卷扬底座定位误差和零部件的质量控制。
