懸臂式斗輪機(jī)俯仰故障分析與探討

李季　范金寶

摘 要：懸臂式斗輪機(jī)隨著現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械的不斷更新發(fā)展，逐漸普及到了眾多工業(yè)生產(chǎn)之中。懸臂式斗輪機(jī)的出現(xiàn)，為現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過程帶來了極大的便利，但與此同時(shí)懸臂式斗輪機(jī)也因?yàn)槠洫?dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以及懸臂式斗輪機(jī)和地面接觸面壓力的大小導(dǎo)致了懸臂式導(dǎo)輪機(jī)出現(xiàn)了相應(yīng)的故障，給斗輪機(jī)的日常使用帶來了干擾，而在對斗輪機(jī)進(jìn)行檢修的過程中，也會因?yàn)楹臅r(shí)較長而影響工程現(xiàn)場的正常運(yùn)行。所以為了避免這些情況的產(chǎn)生，需要工作人員能夠及時(shí)的對斗輪機(jī)進(jìn)行維護(hù)，經(jīng)常的對設(shè)備關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查，針對實(shí)際使用過程中斗輪機(jī)的機(jī)械臂上會出現(xiàn)的煤渣進(jìn)行及時(shí)的清理，并且要求操作人員能夠提升自身的專業(yè)技能，保證斗輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。本文就斗輪機(jī)常出現(xiàn)的俯仰故障進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：懸臂式斗輪機(jī)；俯仰故障分析

懸臂式斗輪機(jī)這種大型機(jī)械以其卓越的性能，已經(jīng)漸漸成為煤礦行業(yè)、電力行業(yè)、采礦行業(yè)等一些需要進(jìn)行大量原材料運(yùn)輸?shù)男袠I(yè)所必不可少的機(jī)械設(shè)備。斗輪機(jī)主要由三部分構(gòu)成，其中包括俯仰部件、回轉(zhuǎn)部件、以及斗輪部件組成。根據(jù)斗輪機(jī)型號、規(guī)格的不同，其他配套的構(gòu)成部件也有所不同。斗輪機(jī)這種大型設(shè)備在工程的生產(chǎn)之后主要承擔(dān)著燃料或者原材料傳輸?shù)淖饔?。并且斗輪機(jī)能夠根據(jù)不同的工程項(xiàng)目、施工要求，斗輪機(jī)也發(fā)展出了不同類型的斗輪機(jī)，在種類繁多的斗輪機(jī)型號之中，有一些斗輪機(jī)的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜收到環(huán)境影響較大，但在眾多故障之中，俯仰機(jī)械結(jié)構(gòu)的故障最為常見。

1.懸臂式斗輪機(jī)結(jié)構(gòu)分析

斗輪機(jī)在日常使用過程中，由于本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有時(shí)會出現(xiàn)斗輪機(jī)的俯仰故障。而斗輪機(jī)的俯仰故障也會因?yàn)槎份啓C(jī)俯仰機(jī)構(gòu)驅(qū)動方式的不同而引發(fā)不同的故障，一般情況斗輪機(jī)俯仰結(jié)構(gòu)驅(qū)動一般分為兩種形式，一種是通過鋼絲繩進(jìn)行驅(qū)動，另一種是使用液壓油泵提供動力的形式進(jìn)行驅(qū)動，另外斗輪機(jī)的俯仰結(jié)構(gòu)也可以分為整體俯仰以及非整體俯仰兩種類型。

斗輪堆取料機(jī)的機(jī)械俯仰驅(qū)動主要有五個(gè)組成部分，這五個(gè)組成部分分別是：第一卷揚(yáng)裝置；第二是動滑輪組；第三是平衡安全裝置；第四是定滑輪組；第五是鋼絲繩。其中的卷揚(yáng)裝置也是有很多的部件組成，例如：電動機(jī)，雙極制動器，減速機(jī)和卷筒等。本文提及的制動器主要是才用的電力液壓的形式。推動器型帶下降閥，調(diào)整下降閥，可使推動器下降時(shí)間五級延長，減少沖擊。 機(jī)械俯仰機(jī)構(gòu)中的卷揚(yáng)系統(tǒng)設(shè)有平衡卷筒，這樣可以讓整個(gè)設(shè)備的俯仰系統(tǒng)受力平衡，保障了在繩索一邊斷裂的情況下的正常工作。

由于機(jī)械俯仰型式中俯仰角度的改變主要是由鋼絲繩卷揚(yáng)來影響的，而鋼絲繩與液壓油缸最大的區(qū)別在于，液壓油缸既可以承受拉力，也可以承受壓力，而鋼絲繩只可以承受拉力，不可以承受壓力，所以當(dāng)后部配重部分相對鉸點(diǎn)的力矩小于前部的力矩之和時(shí)，由鋼絲繩承受拉力并抵消力矩差部分，而當(dāng)后部配重部分相對鉸點(diǎn)的力矩超過了前部的力矩之和時(shí)，鋼絲繩不能承受壓力，便會發(fā)生前部懸臂被抬起，設(shè)備后翻，釀成事故，所以在實(shí)際應(yīng)用機(jī)械俯仰時(shí)，一定要保證在任何時(shí)候配重的力矩不超過前部力矩，使得鋼絲繩在許用拉力范圍內(nèi)始終承受拉力。

如果單從經(jīng)濟(jì)的方面來進(jìn)行考量，機(jī)械形式的俯仰驅(qū)動無疑是更加實(shí)用的，但是由于機(jī)械形式的俯仰驅(qū)動采用的鋼絲繩的受力范圍的局限，導(dǎo)致了斗輪堆取料機(jī)不能夠進(jìn)行臂架的進(jìn)一步加長，影響了堆取料機(jī)的能力的增加。正是由于機(jī)械俯仰形式的這種局限性，所以當(dāng)堆取料機(jī)的工作能力較大或者懸臂較長的時(shí)候，使用機(jī)械俯仰形式將會很困難，只能使用液壓俯仰形式，并依靠增加配重在空載時(shí)大幅度后調(diào)重心來應(yīng)對滿載時(shí)重心前移的情況，而相對昂貴的液壓俯仰帶來的這些優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械俯仰形式望塵莫及的。

2.懸臂式斗輪機(jī)的故障檢查

懸臂式斗輪機(jī)在使用環(huán)境往往都是礦業(yè)、煤炭行業(yè)，或則是和煤炭有關(guān)系的周邊行業(yè)，這也就導(dǎo)致了懸臂式斗輪機(jī)在運(yùn)行過程中需要承載較重的重量負(fù)荷。另一方面，煤炭這種工業(yè)能源原料本身就有著易碎的性質(zhì)，并且在其破碎之后會產(chǎn)生較多的煤渣以及粉塵，這些細(xì)小的塊狀、粉塵狀的顆粒極容易進(jìn)入到斗輪機(jī)機(jī)械內(nèi)部，經(jīng)過長時(shí)間的積累就會給機(jī)械的正常運(yùn)行埋下安全隱患。

除了以上原因之外，懸臂式斗輪機(jī)也會因?yàn)楦┭鼋Y(jié)構(gòu)其自身的特殊性發(fā)生一些故障，在斗輪機(jī)的正常使用過程中有時(shí)會發(fā)生斗輪機(jī)俯仰結(jié)構(gòu)突然無法正常抬起的情況，還有一些時(shí)候俯仰機(jī)械結(jié)構(gòu)雖然能夠抬起但是速度極其的緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到正常使用的標(biāo)準(zhǔn)。在面對這種情況的時(shí)候要首先度俯仰機(jī)械結(jié)構(gòu)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行全方位的檢查，如果在檢查之后發(fā)現(xiàn)壓泵、油缸沒有問題，之后再檢查管路以及液壓閥是否正常，如果上述的結(jié)構(gòu)都沒有問題，那么就能夠排除液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性。這時(shí)候也就需要技術(shù)人員對液壓缸進(jìn)行檢查，查看其是都保持了正常的壓力，如果液壓缸之內(nèi)的壓力水平較大，那么就會導(dǎo)致俯仰機(jī)械結(jié)構(gòu)液壓泵壓力超過正常值，從而影響俯仰機(jī)械結(jié)構(gòu)正常運(yùn)行。

3 故障原因分析

3.1 分析方法

在對懸臂式斗輪機(jī)俯仰故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析時(shí)，需要綜合考慮影響因素，要對俯仰系統(tǒng)的接地力進(jìn)行測量，這有助于了解斗輪機(jī)俯仰系統(tǒng)承受的荷載力，可以判斷俯仰系統(tǒng)的油缸是否存在受力問題。這種分析方法在斗輪機(jī)配重安裝中也有著廣泛的使用，可以保證安裝的質(zhì)量。這種分析方法減少俯仰機(jī)構(gòu)液壓缸的受力；減少俯仰電機(jī)的功率；調(diào)整回轉(zhuǎn)以上部分重心的位置，減少重心移動所造成的能量消耗并防止過載或大風(fēng)作用目前國內(nèi)懸臂式斗輪機(jī)俯仰機(jī)構(gòu)按驅(qū)動方式主要有鋼絲繩下的傾覆可能。由此可知，我們可以通過測量懸臂式斗輪機(jī)俯仰油缸上下腔的壓力，計(jì)算出其對應(yīng)角度的接地力，從而分析出其配重設(shè)置是否合理。

3.2故障原因及對策

一般情況下造成懸臂式斗輪機(jī)俯仰故障的成因一般有以下兩個(gè)部分：（1）俯仰機(jī)構(gòu)特別是鉸點(diǎn)阻力過大。（2）懸臂式斗輪機(jī)在使用一定年限后接地壓力升高。針對這兩種原囚我們提出了如下方案：（1）申請維修計(jì)劃更換俯仰鉸點(diǎn)。（2）由與更換鉸點(diǎn)需要列入年度維修計(jì)劃，在更換之前我們采取了臨時(shí)增加配重和及時(shí)清理積煤等措施，以緩解故障發(fā)生的程度和頻次。

4.結(jié)束語

本文對懸臂式斗輪機(jī)俯仰故障的類型以及產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，還提出了解決的措施，為了保證斗輪機(jī)正常的運(yùn)行，相關(guān)技術(shù)人員需要做好維護(hù)工作，要檢查斗輪機(jī)俯仰機(jī)構(gòu)的形式是否存在故障，還要保證斗輪機(jī)鉸點(diǎn)軸承的潤滑效果，避免出現(xiàn)潤滑油蒸發(fā)，軸承摩擦過大的問題。在選擇潤滑材料時(shí)，考慮到耐久性，工作人員可以選擇油脂潤滑，還要定期對斗輪機(jī)的臂架進(jìn)行清理，要做好維護(hù)工作，這樣才能提高懸臂式斗輪機(jī)的應(yīng)用效果。針對斗輪機(jī)故障產(chǎn)生的原因，要采取有效的措施進(jìn)行處理，這樣才能提高生產(chǎn)的效率。

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