懸臂式斗輪機俯仰故障分析與探討

李季　范金寶

摘 要：懸臂式斗輪機隨著現(xiàn)代工業(yè)機械的不斷更新發(fā)展，逐漸普及到了眾多工業(yè)生產之中。懸臂式斗輪機的出現(xiàn)，為現(xiàn)代的工業(yè)生產過程帶來了極大的便利，但與此同時懸臂式斗輪機也因為其獨特的機械結構，以及懸臂式斗輪機和地面接觸面壓力的大小導致了懸臂式導輪機出現(xiàn)了相應的故障，給斗輪機的日常使用帶來了干擾，而在對斗輪機進行檢修的過程中，也會因為耗時較長而影響工程現(xiàn)場的正常運行。所以為了避免這些情況的產生，需要工作人員能夠及時的對斗輪機進行維護，經(jīng)常的對設備關鍵部位進行檢查，針對實際使用過程中斗輪機的機械臂上會出現(xiàn)的煤渣進行及時的清理，并且要求操作人員能夠提升自身的專業(yè)技能，保證斗輪機的穩(wěn)定運行。本文就斗輪機常出現(xiàn)的俯仰故障進行了分析與探討。

關鍵詞：懸臂式斗輪機；俯仰故障分析

懸臂式斗輪機這種大型機械以其卓越的性能，已經(jīng)漸漸成為煤礦行業(yè)、電力行業(yè)、采礦行業(yè)等一些需要進行大量原材料運輸?shù)男袠I(yè)所必不可少的機械設備。斗輪機主要由三部分構成，其中包括俯仰部件、回轉部件、以及斗輪部件組成。根據(jù)斗輪機型號、規(guī)格的不同，其他配套的構成部件也有所不同。斗輪機這種大型設備在工程的生產之后主要承擔著燃料或者原材料傳輸?shù)淖饔谩２⑶叶份啓C能夠根據(jù)不同的工程項目、施工要求，斗輪機也發(fā)展出了不同類型的斗輪機，在種類繁多的斗輪機型號之中，有一些斗輪機的機構較為復雜收到環(huán)境影響較大，但在眾多故障之中，俯仰機械結構的故障最為常見。

1.懸臂式斗輪機結構分析

斗輪機在日常使用過程中，由于本身結構特點有時會出現(xiàn)斗輪機的俯仰故障。而斗輪機的俯仰故障也會因為斗輪機俯仰機構驅動方式的不同而引發(fā)不同的故障，一般情況斗輪機俯仰結構驅動一般分為兩種形式，一種是通過鋼絲繩進行驅動，另一種是使用液壓油泵提供動力的形式進行驅動，另外斗輪機的俯仰結構也可以分為整體俯仰以及非整體俯仰兩種類型。

斗輪堆取料機的機械俯仰驅動主要有五個組成部分，這五個組成部分分別是：第一卷揚裝置；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。其中的卷揚裝置也是有很多的部件組成，例如：電動機，雙極制動器，減速機和卷筒等。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，調整下降閥，可使推動器下降時間五級延長，減少沖擊。 機械俯仰機構中的卷揚系統(tǒng)設有平衡卷筒，這樣可以讓整個設備的俯仰系統(tǒng)受力平衡，保障了在繩索一邊斷裂的情況下的正常工作。

由于機械俯仰型式中俯仰角度的改變主要是由鋼絲繩卷揚來影響的，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，所以當后部配重部分相對鉸點的力矩小于前部的力矩之和時，由鋼絲繩承受拉力并抵消力矩差部分，而當后部配重部分相對鉸點的力矩超過了前部的力矩之和時，鋼絲繩不能承受壓力，便會發(fā)生前部懸臂被抬起，設備后翻，釀成事故，所以在實際應用機械俯仰時，一定要保證在任何時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始終承受拉力。

如果單從經(jīng)濟的方面來進行考量，機械形式的俯仰驅動無疑是更加實用的，但是由于機械形式的俯仰驅動采用的鋼絲繩的受力范圍的局限，導致了斗輪堆取料機不能夠進行臂架的進一步加長，影響了堆取料機的能力的增加。正是由于機械俯仰形式的這種局限性，所以當堆取料機的工作能力較大或者懸臂較長的時候，使用機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大幅度后調重心來應對滿載時重心前移的情況，而相對昂貴的液壓俯仰帶來的這些優(yōu)點是機械俯仰形式望塵莫及的。

2.懸臂式斗輪機的故障檢查

懸臂式斗輪機在使用環(huán)境往往都是礦業(yè)、煤炭行業(yè)，或則是和煤炭有關系的周邊行業(yè)，這也就導致了懸臂式斗輪機在運行過程中需要承載較重的重量負荷。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，并且在其破碎之后會產生較多的煤渣以及粉塵，這些細小的塊狀、粉塵狀的顆粒極容易進入到斗輪機機械內部，經(jīng)過長時間的積累就會給機械的正常運行埋下安全隱患。

除了以上原因之外，懸臂式斗輪機也會因為俯仰結構其自身的特殊性發(fā)生一些故障，在斗輪機的正常使用過程中有時會發(fā)生斗輪機俯仰結構突然無法正常抬起的情況，還有一些時候俯仰機械結構雖然能夠抬起但是速度極其的緩慢，遠遠達不到正常使用的標準。在面對這種情況的時候要首先度俯仰機械結構的液壓系統(tǒng)進行全方位的檢查，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，如果上述的結構都沒有問題，那么就能夠排除液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障的可能性。這時候也就需要技術人員對液壓缸進行檢查，查看其是都保持了正常的壓力，如果液壓缸之內的壓力水平較大，那么就會導致俯仰機械結構液壓泵壓力超過正常值，從而影響俯仰機械結構正常運行。

3 故障原因分析

3.1 分析方法

在對懸臂式斗輪機俯仰故障產生的原因進行分析時，需要綜合考慮影響因素，要對俯仰系統(tǒng)的接地力進行測量，這有助于了解斗輪機俯仰系統(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配重安裝中也有著廣泛的使用，可以保證安裝的質量。這種分析方法減少俯仰機構液壓缸的受力；減少俯仰電機的功率；調整回轉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作用目前國內懸臂式斗輪機俯仰機構按驅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俯仰油缸上下腔的壓力，計算出其對應角度的接地力，從而分析出其配重設置是否合理。

3.2故障原因及對策

一般情況下造成懸臂式斗輪機俯仰故障的成因一般有以下兩個部分：（1）俯仰機構特別是鉸點阻力過大。（2）懸臂式斗輪機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）申請維修計劃更換俯仰鉸點。（2）由與更換鉸點需要列入年度維修計劃，在更換之前我們采取了臨時增加配重和及時清理積煤等措施，以緩解故障發(fā)生的程度和頻次。

4.結束語

本文對懸臂式斗輪機俯仰故障的類型以及產生的原因進行了分析，還提出了解決的措施，為了保證斗輪機正常的運行，相關技術人員需要做好維護工作，要檢查斗輪機俯仰機構的形式是否存在故障，還要保證斗輪機鉸點軸承的潤滑效果，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，考慮到耐久性，工作人員可以選擇油脂潤滑，還要定期對斗輪機的臂架進行清理，要做好維護工作，這樣才能提高懸臂式斗輪機的應用效果。針對斗輪機故障產生的原因，要采取有效的措施進行處理，這樣才能提高生產的效率。

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