絞車電動機與減速器裝置連接方式的探討

李云峰

0 前言

煤礦絞車發(fā)生故障主要是由于電動機故障或者是減速器故障，而電動機和減速器之間的連接方式對于故障發(fā)生概率有很大影響?，F(xiàn)階段，很多礦井所使用的提升機設(shè)備中，電動機裝置和減速器間連接裝置多為帶制動輪的彈性柱銷齒式聯(lián)軸器裝置。在制動裝置之中，振動閘瓦元件設(shè)置于制動輪外側(cè)部位。但是，這種類型的聯(lián)軸器運行時極易發(fā)生一些故障，多是因為進行制動的過程中閘瓦和制動力進行摩擦，會生成較多熱量，導(dǎo)致連軸裝置之中的尼龍柱銷由于過熱而發(fā)生一定形變，導(dǎo)致電動機裝置和減速器裝置出現(xiàn)不同心的問題，從而產(chǎn)生抖動問題。只有采取更為合理的連接方式，才能有效地預(yù)防電動機和減速器故障問題，從而確保礦井生產(chǎn)的安全性，進一步提升礦井生產(chǎn)效率，確保煤礦企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟效益。

1 提升絞車運行原理

在礦用絞車設(shè)備之中，包含有單筒絞車、電氣控制裝置以及滑輪裝置等不同的部分。在煤礦開采過程中，提升絞車主要的作用是進行物資的升降以及人員和設(shè)備的輸送等等，同時在鉆爆平臺的提升過程中也會使用到礦用提升絞車。絞車包含有動力裝置、傳動裝置、制動裝置、操縱裝置以及指示保護裝置等等。礦用提升絞車的動力來源為電動機，電動機也是絞車設(shè)備中最為主要的組成，同時減速器裝置以及主軸等共同組合而成了提升絞車重要傳動系統(tǒng)以及工作系統(tǒng)。提升絞車中的液壓裝置、制動裝置等一起組合而成了提升絞車制動系統(tǒng)。操縱裝置、電氣控制裝置等一起組合而成了提升絞車的控制系統(tǒng)。指示裝置以及測速裝置等共同組成了提升絞車的指示保護系統(tǒng)[1]。上述各個系統(tǒng)共同實現(xiàn)提升絞車各種功能，并且確保提升絞車運行過程中的安全性與可靠性。

2 提升絞車易發(fā)問題分析

2.1 制動裝置問題

（1）制動裝置發(fā)生振動力矩較小或者是剎車失靈的問題。由于重錘的計算重量較小，或者是由于重錘下方存在一定的雜物，導(dǎo)致閘瓦裝置出現(xiàn)了超限磨損的問題，或是由于閘間所擁有的間隙相對較大；閘輪或者是閘盤存在油、水等物質(zhì)；碟形的彈簧結(jié)構(gòu)存在疲勞問題或是出現(xiàn)斷裂問題；電液調(diào)壓設(shè)備的噴嘴裝置出現(xiàn)堵塞問題，導(dǎo)致回油受到一定阻礙；絞車存在超負荷的運行問題[2]。

（2）制動閘在松閘的過程中較為緩慢，而且存在不靈活的問題。由于傳動裝置中的活節(jié)或者是制動裝置中油缸發(fā)生卡缸問題；制動手把絲杠的拉桿長度值調(diào)節(jié)不太適宜；制動裝置之中油缸存在空氣，或是由于密封損壞；制動裝置之中溢流閥門之中的節(jié)流孔發(fā)生堵塞問題，或者是由于滑閥出現(xiàn)卡死問題；由于溢流閥門自身密封性能較差，或者是由于調(diào)壓裝置出現(xiàn)漏油問題。

（3）制動閘出現(xiàn)發(fā)熱量較大的問題。由于閘瓦投入使用的時間相對較長，而且絞車未能安裝電氣動力制動裝置，在重物下放的過程中，較長時期內(nèi)均是帶閘工作的，而且由于調(diào)整不恰當(dāng)，導(dǎo)致制動過程中的制動力出現(xiàn)不均勻問題，用閘相對猛；閘輪出現(xiàn)相對大的擺動；閘瓦和閘輪之間在安裝過程中方式不恰當(dāng)，兩者之間的接觸面積相對小，導(dǎo)致閘瓦出現(xiàn)了較為嚴重的磨損，螺栓頭接觸到了閘輪結(jié)構(gòu)[3-4]。

2.2 減速器裝置問題

減速器中的齒輪響聲相對較大，或是出現(xiàn)較為劇烈的振動。由于在裝配的過程中，嚙合的間隙達不到要求；齒輪進行加工的過程中精度較低，或者是在制造過程中齒輪形狀存在不對稱問題；兩個齒輪的軸線存在不平衡問題，或者是出現(xiàn)不垂直問題，導(dǎo)致兩者之間的接觸較差。由于軸承之間的存在較大間隙；齒輪之間的磨損相對較大，且潤滑較差；連接鍵出現(xiàn)松動問題；裝配過程不夠嚴格，導(dǎo)致嚙合以及潤滑等存在問題；提升機的載荷相對大，或是由于金屬出現(xiàn)疲勞問題[5-6]。

2.3 電動機裝置問題

在按下電動機裝置的啟動鍵之后，電動機無法開啟，同時線電流存在不平衡的問題，電動機的定值繞組也存在過熱問題，出現(xiàn)一些異常的問題。電動機發(fā)生問題的原因可能是由于轉(zhuǎn)子進線出現(xiàn)了中斷，或者是由于軸瓦出現(xiàn)了非常嚴重磨損，軸承存在一定的移動現(xiàn)象。

電動機在運行的過程中還會出現(xiàn)噪音過大或者是過熱的問題。由于電動機的工作時間相對較長，而且存在一定的通風(fēng)不良問題，從而導(dǎo)致了電動機發(fā)熱量增加，出現(xiàn)過熱問題。

3 提升絞車減速器出現(xiàn)失效問題的具體原因

3.1 驅(qū)動裝置不合理

由于在傳統(tǒng)的過程中，采取的是鏈傳統(tǒng)這一方式，導(dǎo)致減速裝置在輸出軸向的方向之上會存在非常大拉力作用。同時，由于減速器箱體屬于鑄鐵結(jié)構(gòu)，其能夠承受的徑向載荷非常有限，若是提升絞車的負荷不斷增加，極易導(dǎo)致變速箱結(jié)構(gòu)發(fā)生拉裂問題。

3.2 傳動的配置不夠科學(xué)

該設(shè)備所配置功率相對較小，相較于電動機設(shè)備而言，減速器裝置所選型號相對較小。同時，在對減速器裝置的輸出軸向進一步進行受力計算后得出，對應(yīng)的許用載荷相對較小。如此，便會使得提升絞車中電氣保護系統(tǒng)容易出現(xiàn)失效問題，在電動機未超過其額定電流的情況下，減速裝置的箱體便可能出現(xiàn)被拉裂的風(fēng)險[7]。

3.3 安裝設(shè)備有缺陷存在

目前所安裝的提升絞車為中等沖擊載荷裝置，提升絞車在傳動的過程中不具有良好平穩(wěn)性。而且提升絞車設(shè)備機殼安裝過程中采用的固定方法未能達到標準要求，導(dǎo)致提升絞車的固定不太可靠，在設(shè)備實際運行時會出現(xiàn)一定的晃動現(xiàn)象，使得傳動裝置也隨之發(fā)生振動，導(dǎo)致系統(tǒng)對傳統(tǒng)系統(tǒng)帶來的沖擊有所增加。另外，由于振動可能會導(dǎo)致傳動系統(tǒng)出現(xiàn)卡頓問題，對系統(tǒng)運行的安全與可靠性帶來極為不利的影響。

4 優(yōu)化電動機和減速器連接方式以減少故障問題

當(dāng)提升絞車發(fā)生以上問題情況下，將會嚴重影響到裝置壽命，同時也不利于提升絞車運行的安全性。而這些問題的出現(xiàn)很多情況下是因為制動過程中出現(xiàn)高溫以及震動，在長期的作用之下，導(dǎo)致了提升絞車各個裝置發(fā)生故障，為了能夠有效解決目前存在的技術(shù)問題，可以通過優(yōu)化電動機和減速器裝置連接方式的方法，改善提升絞車的運行狀況。把聯(lián)軸器裝置和制動輪分開安裝，同時利用四爪聯(lián)軸器裝置，將電動機裝置和減速器裝置進行連接。具體的連接方案如下。

在電動機和減速器優(yōu)化連接過程中，使用到連軸器裝置、制動輪裝置以及工作制動器裝置等等，所使用聯(lián)軸器裝置包含有左半聯(lián)軸裝置、右半聯(lián)軸裝置以及安裝于中間位置的耐磨連接裝置。其中將左半聯(lián)軸裝置，安裝在減速裝置的輸入端位置，將右半聯(lián)軸裝置，安裝在電動機的輸出軸之上，工作制動器與代表的是電動機均和耐磨連接裝置進行連接[8]。為了確保連接更加牢靠，增加連接裝置的穩(wěn)定性，在耐磨連接裝置之中一共設(shè)置有八個連接爪結(jié)構(gòu)，右邊的連接爪和左半聯(lián)軸裝置通過銷釘進行連接，而其余的連接爪則和右半聯(lián)軸裝置通過銷釘進行連接，連接爪呈現(xiàn)交叉狀分布。

通過利用該種連接技術(shù)，取得了顯著的效果，首先，能夠有效地避免提升絞車系統(tǒng)在運行過程中制動時產(chǎn)生高溫問題，從而避免了聯(lián)軸器裝置收到破壞；其次，還能夠進一步增加電動機在啟動過程中彈性緩沖，在電機的安裝過程中也無需太高的精度要求，確保聯(lián)軸裝置使用壽命進一步得到提升，也使得提升絞車的維護工作變得更為簡單，確保提升絞車運行的成本有所減少。

5 結(jié)語

在采用上述改造工藝之后，提升絞車設(shè)備電動機和減速器連接位置在運行長達1年的時間內(nèi)未出現(xiàn)任何問題，同時提升絞車其余部件發(fā)生故障的概率也顯著降低，整個設(shè)備的運行更為平穩(wěn)，確保設(shè)備高效與安全的運行，實現(xiàn)了預(yù)設(shè)的目標。