梭車輪端減速器試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)

摘要：梭車是用于機(jī)械化采煤礦井連采工藝系統(tǒng)上的運(yùn)煤車，其輪端減速器在修理后通常在梭車整機(jī)安裝后空載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)來檢查修理質(zhì)量，生產(chǎn)效率低下，所以設(shè)計(jì)仿真試驗(yàn)梭車輪端減速器的試驗(yàn)裝置，模擬輪端減速器在梭車上的每個(gè)動(dòng)作形式和狀態(tài)來檢驗(yàn)輪端減速器的修理質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：輪端減速器 試驗(yàn)裝置 設(shè)計(jì)

引言：梭車是用于機(jī)械化采煤礦井連采工藝系統(tǒng)上的運(yùn)煤車，最大行駛速度11Km/h，行走輪最大偏轉(zhuǎn)角度40°。梭車輪端減速器是梭車行走部的行星輪減速器裝置。通常設(shè)備大修完成的輪端減速器必須在梭車整機(jī)安裝好后空載試運(yùn)轉(zhuǎn)查故障，如果出現(xiàn)修理故障，必須把輪端減速器從機(jī)體上拆解下來后處理，然后再到機(jī)體上安裝好后再進(jìn)行試驗(yàn)，特別是必須四臺(tái)輪端同時(shí)全部試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)要求電控系統(tǒng)完好，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，浪費(fèi)人力、物力。若是進(jìn)行輪端減速器的部件檢修，沒有現(xiàn)成梭車就沒有試驗(yàn)的平臺(tái)，不能完全保證修理質(zhì)量。所以設(shè)計(jì)了梭車輪端減速器試驗(yàn)裝置，是自行研制的單機(jī)模擬試驗(yàn)梭車輪端減速器裝置，用來仿真試驗(yàn)梭車輪端減速器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。試驗(yàn)裝置試驗(yàn)電壓380V，試驗(yàn)電機(jī)11KW，液壓泵站壓力4MPa，輪端減速器最大運(yùn)行速度47r/min，轉(zhuǎn)向油缸行程160mm，輪端最大偏轉(zhuǎn)角40°。

1.方案設(shè)計(jì)：

該實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)包括機(jī)械、PLC控制、液壓系統(tǒng)三部分。自制輪端減速器試驗(yàn)裝置就是通過模擬輪端減速器在梭車上的每個(gè)動(dòng)作形式和狀態(tài)來檢驗(yàn)輪端減速器的修理質(zhì)量，試驗(yàn)出減速器運(yùn)轉(zhuǎn)、噪音、密封、溫度、各種回轉(zhuǎn)動(dòng)作等情況。實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)研制，改變了修理的輪端減速器必須安裝到梭車才能試驗(yàn)的情況，大大的提高了梭車修理的勞動(dòng)效率，縮短了修理周期。

輪端減速器在梭車上運(yùn)行的參數(shù)為：

驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速0—1200r/min；轉(zhuǎn)向角0——40°

1.1.電機(jī)和變頻器的選用

根據(jù)計(jì)算，選用變頻0—60HZ的變頻區(qū)間就可以滿足電機(jī)輸出速度0-1200 R/MIN ，電機(jī)體積越小，轉(zhuǎn)速接近就能滿足使用條件。選用電機(jī)和變頻器型號(hào)為：

電機(jī)：型號(hào)Y160L-6、功率：11KW、轉(zhuǎn)速：970 r/min、頻率：50HZ、電壓：380V、電流：24.6A

變頻器：型號(hào)BPH-380V/480V、輸入電壓：380V、變頻設(shè)定區(qū)間0——60HZ

1.2.轉(zhuǎn)向油缸的選用

輪端轉(zhuǎn)向點(diǎn)在固定轉(zhuǎn)向臂連接處，由于輪端減速器轉(zhuǎn)向角=40°，所以連接點(diǎn)的中心到旋轉(zhuǎn)中心Rmin=215mm.由于連接點(diǎn)繞旋轉(zhuǎn)中心走過的弧長就是轉(zhuǎn)向油缸的有效行程，依據(jù)公司弧長L=R*圓心角的弧度值。所以Lmin=40/360*3.14*215*2=150mm，根據(jù)實(shí)際情況，避開安裝位置，我們選用油缸行程為160mm，得出轉(zhuǎn)向連接點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心長度為229mm。根據(jù)這個(gè)尺寸，確定轉(zhuǎn)向油缸的固定位置。

1.3.大架的組焊確定

根據(jù)電機(jī)和輪端固定面的尺寸最終確定總體加工尺寸。

2.梭車輪端減速器試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)和操作

梭車輪端減速器試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖示，機(jī)架10通過根據(jù)電機(jī)和輪端減速器的各相關(guān)尺寸確定，首先把電機(jī)1和輪端減速器6安裝固定到機(jī)架上，再把輪端減速器6和電機(jī)1用十字萬向連接軸2連接起來，后把轉(zhuǎn)向連接塊7安裝到輪端減速器6上，下面用銷子把轉(zhuǎn)向油缸5安裝到機(jī)架10和輪端減速器6上，用液壓管路9把轉(zhuǎn)向油缸5與二位四通閥3連接起來，把液壓泵站輸出端和二位四通閥3用液壓膠管9連接起來，把變頻器與交流電機(jī)1用電纜8連接起來，把變頻器與380V電源連接起來。圖示過程組裝完成。通過變頻器型號(hào)上面的控制按鈕，我們把頻率調(diào)節(jié)范圍定為0-60HZ，380V電源供電后，即可實(shí)現(xiàn)輪端減速器圖示方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)PLC控制的頻率變化，實(shí)現(xiàn)輪端的輸出速度范圍0-47r/min。泵站電源供電后，液壓系統(tǒng)通過操縱二位四通閥的手柄，可實(shí)現(xiàn)油缸伸縮運(yùn)動(dòng)即輪端的轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。通過對(duì)PLC的編程對(duì)變頻器控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)從低到高，從高到低的不間斷控制，也可以模擬梭車在道路上行駛時(shí)的實(shí)際狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，更貼近實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)調(diào)速控制。

1、變頻電機(jī)2、十字萬向連接軸3、2位2通操作閥4、液壓管路5、轉(zhuǎn)向油缸 6、輪端減速器 7、轉(zhuǎn)向連接座8、電纜9、高壓膠管 10、固定機(jī)架

3.試驗(yàn)裝置的特點(diǎn)：

3.1.采用機(jī)、電、液三方技術(shù)來實(shí)現(xiàn)了輪端減速器的各種動(dòng)作模擬。

3.2.變頻器實(shí)現(xiàn)了操控穩(wěn)定性的變速功能。

3.3.運(yùn)用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了規(guī)律性變速，無人操控變頻器。

3.4.實(shí)現(xiàn)了單臺(tái)輪端試驗(yàn)的新工藝流程。

結(jié)語：

梭車輪端減速器試驗(yàn)裝置已經(jīng)在公司投入了使用，可以完全模擬空載情況下輪端減速器的各個(gè)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)方式。目前已試驗(yàn)48件輪端減速器，提高了勞動(dòng)效率，縮短了修理工藝流程。目前試驗(yàn)裝備針對(duì)是煤礦設(shè)備修理企業(yè)，所修設(shè)備還只適用于梭車，所以他的推廣有局限性，只適用于專業(yè)修理廠。但其它需要試驗(yàn)的減速器等在試驗(yàn)時(shí)可參考其思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，在機(jī)電液的應(yīng)用方面已經(jīng)達(dá)到成熟水平。

作者簡介：嚴(yán)正凱，男，山西臨猗人，高級(jí)工程師?，F(xiàn)在晉煤集團(tuán)金鼎公司從事生產(chǎn)技術(shù)管理工作、進(jìn)口和大型煤礦設(shè)備修理工作。