提升絞車故障原因與優(yōu)化分析

任世杰

（同煤集團(tuán)臨汾宏大虎峰煤業(yè)， 山西 運(yùn)城 043300）

引言

煤礦絞車常見的故障類型是電機(jī)故障和減速機(jī)故障，并且用于連接電機(jī)與減速機(jī)的特殊方式也會提升故障概率。目前在實際礦山工程中，提升設(shè)備往往就是由電動機(jī)和減速器構(gòu)成，電動機(jī)裝置與減速器之間主要是依賴于帶有制動輪的彈性銷齒輪來實現(xiàn)連接作用的。制動裝置又會有些許的區(qū)別，振動的制動元件布置在制動輪的外側(cè)。但是，以這種方式連接的聯(lián)軸器在操作過程中容易出現(xiàn)故障，主要是因為制動零件和制動力在制動過程中的摩擦?xí)a(chǎn)生更多的熱量，從而導(dǎo)致聯(lián)軸器中的尼龍銷由于過熱而發(fā)生一定的變形，從而引起電機(jī)設(shè)備和減速器設(shè)備有不對準(zhǔn)的問題，并且還會導(dǎo)致抖動。因此要在連接方式上加以改善，適當(dāng)?shù)倪B接方式才會減少故障發(fā)生的概率。

1 提升絞車運(yùn)行原理

礦用提升絞車主要是依賴于電動機(jī)來實現(xiàn)的。電動機(jī)也是絞盤設(shè)備最重要的組成部分。同時，將減速器裝置和主軸結(jié)合起來，形成起重絞車的重要驅(qū)動系統(tǒng)和工作系統(tǒng)。絞車中的液壓裝置和制動裝置結(jié)合在一起，形成了絞車制動系統(tǒng)?？刂蒲b置、電氣控制裝置等組合在一起來實現(xiàn)起重絞車的控制功能。絞車的保護(hù)系統(tǒng)分為兩個部分，一部分是指示裝置，另外一部分是速度檢測裝置，多個系統(tǒng)組合協(xié)調(diào)，共同作用，在完美發(fā)揮各種功能的同時，也使絞車在運(yùn)行過程中減少安全事故的發(fā)生，提高了絞車的穩(wěn)定性[1-2]。

2 提升絞車事故原因分析

2.1 制動裝置問題

1）制動裝置具有振動扭矩小或制動故障的問題。由于重錘的計算重量較小，或者重錘下方存在一定量的碎屑，因此閘瓦裝置的磨損超限，或者制動器之間的間隙較大；制動輪或制動盤中有油、水和其他物質(zhì)；碟形彈簧結(jié)構(gòu)具有疲勞問題或斷裂問題；電動液壓調(diào)壓設(shè)備的噴嘴裝置被堵塞，對回油有一定的阻礙；絞車有過載操作問題。

2）制動器在釋放制動器的過程中表現(xiàn)緩慢，并且整個過程也不是很靈活。因為在傳動裝置中的鉸接或在制動裝置中的氣缸具有氣缸阻塞的問題；制動桿調(diào)整導(dǎo)致螺桿的長度不合適。或者制動裝置中的氣缸中密閉性不夠，進(jìn)入了空氣，或者密封件損壞。執(zhí)行器中的溢流閥孔被堵塞，或者滑閥被卡??；溢流閥密封性能差，或壓力調(diào)節(jié)器漏油。

制動器存在產(chǎn)生更多熱量的問題。由于閘瓦已投入使用較長時間，并且絞車也缺乏電力制動裝置的控制，因此在降低重物的過程中，制動器會長時間運(yùn)行，并且由于調(diào)節(jié)不當(dāng)，剎車操作過程中制動力不均勻，剎車比較猛；制動輪擺動較大。制動閘瓦與制動輪之間的安裝方法沒有嚴(yán)格按照安裝要求來操作，導(dǎo)致這兩個系統(tǒng)之間的接觸面積較小，很容易就造成制動閘瓦的嚴(yán)重磨損，以及螺栓頭與制動輪結(jié)構(gòu)接觸。

2.2 減速器裝置問題

減速器中的齒輪相對較大或振動強(qiáng)烈的原因有很多種，不過這些問題都是可以在組裝過程中避免的，例如嚙合間隙不符合要求；齒輪加工精度低，或者在制造過程中齒輪形狀不對稱問題；兩個齒輪的軸存在不平衡問題，或者存在非垂直問題，導(dǎo)致兩個齒輪之間的接觸不良。由于軸承之間的間隙大；齒輪之間的磨損較大，潤滑性較差。連接鍵之間緊合程度不夠；組裝過程不夠嚴(yán)格，導(dǎo)致嚙合和潤滑問題；提升機(jī)的負(fù)載比較大，或者由于金屬疲勞等。

2.3 電動機(jī)裝置問題

按下電動機(jī)設(shè)備的啟動按鈕后，電動機(jī)無法打開，并且線路電流出現(xiàn)不平衡問題。電動機(jī)的定值繞組也存在過熱問題，并且會出現(xiàn)一些異常問題。電動機(jī)問題的原因可能是由于轉(zhuǎn)子入口的中斷，或者是由于軸承襯套的非常嚴(yán)重的磨損以及軸承的運(yùn)動等。

另外，電動機(jī)在運(yùn)行時不可避免地會出現(xiàn)噪音過大或者是溫度過高等問題。這主要是因為電動機(jī)經(jīng)常連續(xù)工作,并且持續(xù)的時間比較長，所以沒辦法得到良好的通風(fēng),于是電動機(jī)溫度就會持續(xù)升高。

3 絞車減速器失效具體原因

3.1 驅(qū)動裝置不合理

因為在傳統(tǒng)工藝中通常都是采用鏈條傳統(tǒng)方法，所以減速齒輪在輸出軸方向上將具有很大的拉力。同時，由于減速器殼體的材質(zhì)結(jié)構(gòu)是鑄鐵形成的，因此其承受的徑向載荷并不會很高。如果提升絞車的負(fù)載繼續(xù)增加，則很容易在變速箱結(jié)構(gòu)中引起開裂。

3.2 設(shè)備安裝方法有缺陷

當(dāng)前安裝的具有提升性能的絞車是一種中等沖擊負(fù)荷裝置，在運(yùn)輸過程中該絞車穩(wěn)定性不是很強(qiáng)。而且，在提升絞車設(shè)備殼體的安裝過程中使用的固定方法不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的需要，導(dǎo)致提升絞車的固定不夠牢固，在設(shè)備的實際使用過程中會發(fā)生一定的晃動現(xiàn)象，造成傳動設(shè)備振動。該系統(tǒng)對傳統(tǒng)系統(tǒng)的影響已經(jīng)增加。另外，由于振動可能會引起驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)失速問題，這對系統(tǒng)操作的安全性和可靠性具有極大的負(fù)面影響。

4 優(yōu)化連接方式

當(dāng)提升絞車在遭遇上面所提到的這些問題時,絞車自身的使用壽命也會大大縮減, 安全性能也無法得到保障。在許多情況下，這些問題是由制動過程中的高溫和振動引起的。經(jīng)過長期的摧殘作用，提升絞車的各種裝置都不能避免故障出現(xiàn)。為了有效解決現(xiàn)有技術(shù)問題，可以考慮對電動機(jī)和減速器的連接方法進(jìn)行優(yōu)化，從而改善絞車的工作條件。分別安裝聯(lián)軸器和制動輪，并使用四爪聯(lián)軸器連接電動機(jī)裝置和減速器裝置。

在優(yōu)化電動機(jī)和減速器之間的連接的過程中，使用了聯(lián)接裝置、制動輪裝置和工作制動裝置。所使用的聯(lián)接裝置包括處于中間位置的左半聯(lián)接裝置、右半聯(lián)接裝置和耐磨連接裝置。其中，左半聯(lián)接裝置安裝在減速裝置的輸入端位置，右半聯(lián)接裝置安裝在電動機(jī)的輸出軸上。工作制動器與代表電動機(jī)和耐磨連接裝置連接。為了確保更可靠的連接并提高連接裝置的穩(wěn)定性，在耐磨連接裝置中總共設(shè)置了8 個連接爪結(jié)構(gòu)。右連接爪和聯(lián)軸器的左半部分通過銷釘連接，其余的連接爪則通過銷子連接。右半聯(lián)接裝置通過銷釘連接，并且以爪形來實現(xiàn)連接功能。

這種連接技術(shù)投入使用之后，實際運(yùn)行情況得到了很大程度的改善。首先，可以良好地解決起重絞車系統(tǒng)在制動過程中的高溫問題，從而聯(lián)接裝置的完整性。另外，可以進(jìn)一步提高電動機(jī)在啟動階段所承受的彈性緩沖，并且在電動機(jī)的安裝過程中對精度的要求沒有之前那么高，所有這些基本上保障了聯(lián)接裝置的使用壽命大大延長，并且使起重絞車的在運(yùn)行過程中不需要投入很多的精力去維護(hù)，保障平穩(wěn)運(yùn)行的同時也降低了成本[3-4]。