一、概述
临钢中板厂热处理酸洗作业区是公司不锈钢生产线的重要组成部分，为了减少表面划伤，物料流程中钢板的上料下料均采用真空吸盘吊，两条生产线共配有7台，作为起吊设备除了拥有小车行走、提升机构、吊梁装置、电控部分外，同时还拥有一套真空系统。起升机构工作原理是电机、减速机驱动2个卷筒带动4根钢丝绳，通过滑轮组拉动吊梁装置，吊梁装置（图1）上固定2根导向柱，在起吊过程中起导向作用，同时防止吊梁摆动，吊梁固定有1组摆动架及真空吸盘，操作中吸附钢板是靠整个吊梁自重压紧吸盘形成密闭容腔抽取真空实现。
真空系统由真空泵（XD-250-7.5kW）、真空电磁换向阀（STMF-Ⅱ）、真空挡板阀（GD-J DN50）、真空表（YTX-100）、电接点真空表（2100-0.1-0）、真空管路、手动球阀、Φ580mm真空吸盘组成。最大提升重量9000kg，吊运钢板尺寸（6000～12000）mm×（1500～3000）mm×（6～80）mm。
图1 吊梁装置示意图
系统配置3台真空泵，两用一备形式，每台真空泵各联通1条管路分别到达真空吸盘的内圈和外圈，同时工作，相互独立。通过操作台上转换开关选择所使用的2台真空泵，操作中需手动真空挡板阀开关状态与电气选择一致。真空度形成顺序：吸盘腔→手动球阀→电接点真空表→空滤器→真空电磁换向阀→真空表→真空挡板阀→真空泵，它们之间通过管道相连。吊运不锈钢板时，根据钢板长度规格选择使用吸盘数量，打开吸盘吊架上使用吸盘的手动球阀并关闭其余吸盘的手动球阀，按下“真空泵启动”按钮，使吊架缓慢下降，然后使吸盘全部接触到钢板并压下，此时，吸盘的内圈和外圈与钢板分别形成了两个封闭的容腔，然后把操作台转换开关打至“吸盘吊打开”位，真空电磁换向阀得电打开，真空泵提高容腔真空度。当真空度指示信号灯亮后，开始起吊钢板，吊运至指定位置后，吊架缓慢下降，钢板停放到指定位置，操作台转换开关打至“吸盘吊释放”位，真空电磁换向阀失电关闭，此时真空系统与大气连通，钢板脱离吸盘，吊运作业结束。
二、使用中存在的问题
1.钢丝绳易脱槽造成乱绳
在吸盘吊工作时吸盘与钢板是靠吊梁重力压紧，此时吊梁也放到钢板上，钢丝绳不受力，稍不慎就形成钢丝绳松脱，在上升时极易造成钢丝绳从卷筒滑脱缠绕减速机轴或钢丝绳迭起，严重会造成钢丝绳拉断。
2.导向柱断裂和弯曲
基于以上原因，造成4根钢丝绳长度不一致，起升时吊梁所受拉力不平衡，使原来只起导向作用的导向柱受弯曲力作用，导向柱与吊梁相连接处出现断裂。
3.吸盘及摆动架非正常损坏
吸盘吸附钢板从辊道上下线到跺板台时，为跺齐需靠边挡块，吸盘与摆动架扭动很大，因此要求靠边时吸盘与摆动架必须保证开口沿行车方向，由于原结构无防转功能，在摆动架伸缩弹簧的作用下，易发生偏转，靠人工转正无法保证适时及时，造成吸盘吊耳断裂，盘体变形时常发生；由于憋劲使摆动架轴憋弯，无法上下自由运动，造成摆动架非正常损坏；经常出现真空气管被弹簧夹破，吸盘吸力不足等故障。无法保证设备正常作业，增加备件消耗，月平均消耗吸盘达22个。
因此使用中，20mm厚、长度超过11m或者稍有点瓢曲的钢板由于真空吸力不足无法利用吸盘吊上下线，都要靠人工用天车一块块挂吊，设备的功能无法正常发挥，工人劳动强度增加，不安全因素加大，同时设备的故障率一直较高，使用维护费用也很高，严重制约着设备的稳定经济运行。
三、改进措施
针对上述问题，经分析研究，决定用850mm×450mm矩形吸盘代替原Φ580mm圆形吸盘,并用铁链条代替原摆动架。两种吸盘比较见表1。矩形吸盘因为考虑的开模等成本问题，直接采用鼎达信GMF矩形海绵吸盘。
如图2所示，吊梁与吸盘采用铁链条连接，且吸盘吸附钢板靠自重压紧即可，在吸盘吊吸附钢板工作过程中，吊梁下降的位置到铁链条不受力（松下）为止，这时起升钢丝绳在吊梁的重力作用下仍保持拉紧状态，不会出现钢丝绳松脱现象，也就消除了钢丝绳从卷筒松脱绕乱的现象。钢丝绳保持正常拉紧的稳定状态，避免了导向柱弯曲断裂。吸附钢板吊运至跺板台靠边时，由于吊梁与吸盘采用铁链条软连接，不会造成憋劲，也就避免了吸盘非正常损坏、气管夹破漏气。
表1 矩形吸盘与圆形吸盘的比较
图2 改进后吸盘及连接示意图
由于吸盘的吸附能力和密封效果较好，减少了吸盘的数量，经测试12个吸盘就可满足工作需要，利用吊梁原有安装位置，重新设计制作销轴，用铁链条、可拆卸环连接在销轴和吸盘之间。
四、改进效果
（1）设备故障率大幅降低，降低了维修工的劳动强度，同时简化了日常点检。
（2）由于吸盘数量减少，真空泵由原来的两用一备改为一用两备。
（3）原来需操作的手动球阀56个，现减为24个，显著降低操作工劳动强度。
（4）由于采用软连接，真空吸盘对大部分瓢曲钢板能够浮动找平，密封性能较好，结构简化，漏气点消除，起吊重量大幅增加，以前无法用吸盘吊上线的钢板，现可以使用吸盘吊上线，大大减小了挂吊工的劳动强度，且安全性得以提高。
（5）备件消耗大幅降低，经济效益可观。
真空吸盘吊的改进保证了钢板物流及时到位，为生产顺利进行提供可靠保障。
