APW液壓絞車常見故障分析和排除方法

王忠陽

摘 要：井下采用的6000m加長順槽膠帶機在運行時經(jīng)常需要對皮帶張力進行自動調(diào)節(jié)。澳大利亞ACE膠帶機公司生產(chǎn)的專利絞車（APW）就是為調(diào)節(jié)與控制膠帶機皮帶張力而設(shè)計的皮帶張緊裝置，它具有快速緊帶和松帶的性能，反應(yīng)敏捷，體積小，運行可靠，控制靈活，操作簡單，安裝方便，噪音小，保護功能齊全等特點。

關(guān)鍵詞：APW液壓絞車；常見故障；排除方法

1 APW液壓張緊裝置原理

當(dāng)順槽膠帶機需要起動時，APW電控箱需打到自動擋或手動擋，按下起動按鈕，組合開關(guān)送電，PLC給APW電磁閥控制信號，電磁閥吸合，濕式摩擦離合器嚙合，絞車開始卷帶。當(dāng)膠帶機運行過程中，皮帶受負(fù)載的影響張力產(chǎn)生變化時，張力傳感器給PLC一個模擬信號，PLC控制反轉(zhuǎn)電磁閥動作，濕式摩擦制動器嚙合，絞車開始松帶，直至達(dá)到運行張力；當(dāng)儲帶倉需要收回多余皮帶時，APW電控箱按到松帶按鈕，反轉(zhuǎn)電磁閥動作，儲帶倉中的卷帶馬達(dá)完成卷帶。

2 APW液壓絞車常見故障分析和排除方法

2.1 二OO五年十一月十日，大礦12609工作面順槽膠帶機APW在維修過程中會出現(xiàn)離合器組件損壞，無法輸出力矩，皮帶無法張緊。

2.1.1 首先介紹一下濕式摩擦離合器的組成以及工作原理：

離合器是由（如圖1所示）：①離合器的內(nèi)齒圈8；②動、靜摩擦片23、24（摩擦片共5組，兩端為內(nèi)摩擦片，最里端摩擦片厚度為5mm，其它內(nèi)外各為1.5mm；③彈簧（6個）73，外卡簧A85*3，37；④環(huán)形油缸19；⑤密封49；⑥配油器；⑦離合器內(nèi)花鍵軸組成。

工作原理：當(dāng)離合器環(huán)形油缸受到液壓油的作用時，環(huán)形油缸開始向左移動，油缸端面壓最外端內(nèi)摩擦片，使所有動、靜摩擦片嚙合，彈簧壓縮，力矩由外齒圈，動、靜摩擦片傳給離合器花鍵軸，力矩輸出。

當(dāng)離合器環(huán)形油缸不供液時，環(huán)形油缸在彈簧的作用下，又恢復(fù)到原位，動、靜摩擦片分離，輸出力矩停止。

2.12 故障分析與解決方法：

①動、靜摩擦片損壞，根據(jù)離合器工作原理，摩擦片經(jīng)常分離、嚙合，在傳輸力矩時，其受剪切力的作用，外摩擦片表面金屬涂層易磨損脫落，使其工作狀態(tài)發(fā)生變化，如輸出力矩不穩(wěn)定（或無輸出），表面打滑。

解決方法：更換磨損的動、靜摩擦片，一般為成組更換（5組）。

②CLRUR A85*3外卡簧損壞（斷裂、變形）

損壞原因：CLRUR A85*3軸用擋圈是在離合器花鍵軸花鍵末端固定，主要對摩擦片起軸向定位作用。由于擋圈安裝和自身強度、硬度等金屬材料特性因素的影響，擋圈在定位的同時，又受到環(huán)形油缸的壓力，卡簧的開口位置首先張開，從而使整個擋圈變形，而失去固有的彈性范圍，并且擋圈在變形的過程中，會將外花鍵齒的部分齒牙掰掉，對花鍵軸損壞。動、靜摩擦片在環(huán)形油缸的作用下，卡簧不限位，動、靜摩擦片不能嚙合，力矩不輸出。

解決方法：加寬離合器花鍵軸定位卡簧的寬度，利用A85*4的卡簧將其定位，增加卡簧的強度。

卡簧變形損壞在不拆箱的情況下檢測方法：用兩個帶油表的手壓油泵給離合器和逆止制動器分別打壓到80bar（油表壓力范圍0-300bar），然后用手盤動對輪，如果對輪只能正轉(zhuǎn)，不能反轉(zhuǎn)，說明卡簧定位正常，如果對輪能正轉(zhuǎn)，還能反轉(zhuǎn)，說明卡簧已變形。

③環(huán)形油缸密封損壞

環(huán)形油缸密封的損壞是由于環(huán)形油缸不斷的往返運動，而造成O型密封磨損，當(dāng)環(huán)形油缸密封損壞后，油缸泄液，離合器無法輸出力矩。

解決方法：更換O型密封圈。

④環(huán)形油缸行程過大

環(huán)形油缸行程過大主要是間隙調(diào)整不當(dāng)造成的，行程過大可使油缸壓力的降低，還能使摩擦片在沒有完全嚙合的情況下，油缸的內(nèi)端面就會頂在離合器花鍵軸外端面上，無法完全輸出力矩，造成皮帶系統(tǒng)張力不夠。

解決方法：將安裝好的離合器打壓至100bar，用百分表或塞尺測量環(huán)形油缸行程間隙，范圍在1.5-2.0mm合理。

⑤配油器損壞：

當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力過大，頻繁起動APW絞車，或者配油器自身回轉(zhuǎn)精度的降低，配油器內(nèi)部的石墨節(jié)流器就會破碎，造成液壓系統(tǒng)泄漏，從而無法給環(huán)形油缸供給足夠的壓力油，造成不能輸出力矩。

解決方法：更換新配油器。

⑥離合器花鍵軸的損壞

原因：同②，現(xiàn)象同②。

解決方法：更換新軸。

通過對大礦12609工作面APW液壓絞車故障的分析，我們在實際排除故障過程中，APW不輸出，說明離合器摩擦片磨損，定位卡簧變形，更換便可解決；控制壓力低，APW不能完全輸出（或不能輸出），打開APW上箱蓋，觀察離合器是否有氣泡冒出，如有氣泡說明環(huán)形油缸泄漏（或配油器泄漏），更換就可解決；如果摩擦片組、卡簧都完好，而力矩不能完全輸出，說明油缸行程過大，用百分表或塞尺測量后，調(diào)整離合器油缸的間隙墊，使其達(dá)到1.5-2.0mm。

2.2 二OO五年十月中旬，哈拉溝礦02202面APW液壓系統(tǒng)壓力不正常，系統(tǒng)壓力只有15bar，系統(tǒng)起動不正常，起動后，延時10秒自動跳閘，無法輸出力矩。

2.2.1 首先介紹APW液壓系統(tǒng)的組成及工作原理（如圖2所示）：

（1）APW液壓傳輸裝置的組成：保護元件：油位傳感器、溫度傳感器、速度傳感器；液壓元件：過濾器、壓力表、齒輪泵、梭閥、環(huán)形油缸、配油器、液壓管件、油位尺、控制閥。

（2）APW液壓系統(tǒng)工作原理：①齒輪泵從油箱吸液，經(jīng)粗、精過濾器、溢流閥供給整個系統(tǒng)壓力油，系統(tǒng)壓力由溢流閥調(diào)定壓75bar左右。②絞車正轉(zhuǎn)時，三位五通電磁閥打到左邊位置，壓力油經(jīng)油箱吸出經(jīng)過濾器、單向閥、電磁閥到離合器環(huán)形油缸，環(huán)形油缸動作壓迫動、靜摩擦片使之嚙合，力矩由離合器傳輸出去，離合器壓力調(diào)整范圍（0～100bar），一般設(shè)定在75bar；另一路經(jīng)管路到梭閥，由梭閥到滾筒側(cè)制動器，將制動器打開，制動器壓力調(diào)整范圍（0～100bar），一般設(shè)定在75bar。③當(dāng)絞車反轉(zhuǎn)時，一路液壓油由齒輪泵吸出，經(jīng)過濾器、三位五通電磁閥右端（電磁閥吸合到右端位置）、管路，到箱體側(cè)逆止器，將逆止器摩擦片打開，多余油液經(jīng)管路到逆止器對輪花鍵軸腔，潤滑軸承。另一路經(jīng)梭閥進入滾筒側(cè)制動器，將其打開，此時整個傳動系統(tǒng)處于空載狀態(tài)，絞車在外力作用下，滾筒反轉(zhuǎn)→行星減速器→對輪→APW箱。

2.2.2 故障分析與解決方法：

（1）齒輪泵損壞：由于電機在起動前需觀察電機的正反轉(zhuǎn)，如果反轉(zhuǎn)時間過長，齒輪泵密封就會損壞，從而造成泵失壓。（2）系統(tǒng)溢流閥出現(xiàn)故障：如贓物堵死，彈簧斷裂都會造成系統(tǒng)壓力不夠。（3）濾油器堵塞：造成系統(tǒng)供液減少，壓力下降，噪音增大。APW箱有三個過濾器，泵吸油口有兩個，排油口到閥有一個精過濾器。外部濾油器上裝有一個壓差表，如果濾油器流量低時，出油口壓力升高，壓差表的表針就會有一定的讀數(shù)，如果讀數(shù)由綠到黃色時，說明濾芯該清洗，如果由黃色到紅色時，說明濾芯堵塞，需更換。維護設(shè)備人員可根據(jù)壓差表針的變動，確定是否應(yīng)進行清洗或更換濾芯。（4）系統(tǒng)管路出現(xiàn)泄漏： 觀察液壓系統(tǒng)控制閥是否有漏油現(xiàn)象，泵是否間隙過大、密封好壞，如果齒輪泵間隙過大，密封不嚴(yán)或進油端管路有漏氣現(xiàn)象，泵就會產(chǎn)生躁音，排查泵輸出端到控制閥是否有漏油，泄漏可造成系統(tǒng)壓力降低，油壓傳感器動作，導(dǎo)致自動跳閘。

解決方法：①更換齒輪泵；②更換新閥；③更換清洗濾芯，更換密封；④檢查管路是否有氣泡，緊固各管接頭；⑤更換新閥。