貨運索道驅動系統常見故障及解決方法

冀連權

摘 要：簡述了貨運索道與其他運輸工具相比具有低污染、低能耗、低投資的優點，但是由于貨運索道驅動系統存在如軸承損壞、減速器過熱、驅動輪對鋼絲繩磨損大、啟動和制動加速度不可控甚至失靈、運行打滑、大輪破裂等一些常見的故障，制約了大運量貨運索道的應用，限制了其推廣應用。文章分析了故障發生的原因并分別提出了改進設計手段或引入其他行業應用成熟產品，有效提高了貨運索道驅動系統的安全可靠性，對提高貨運索道整體安全性能，促進向大運量發展，使其應用進一步推廣具有重要意義。

關鍵詞：貨運索道 驅動系統 故障 可靠性

中圖分類號：U18 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）03（c）-0048-02

貨運索道對自然地形適應性強、爬坡能力大，能夠適應險峻陡坡，跨越峽谷、河流等天然障礙，與其他運輸工具相比，具有破壞植被少、占地少、污染小、保護景觀、投資少、低能耗等突出優點。但是在實際使用中依然存在一些問題，尤其是作為關鍵部件之一的驅動系統，存在一些容易發生的故障，限制了貨運索道在我國的推廣應用，比如在煤炭系統中貨運索道技術依然停留在20世紀水平，驅動功率小、運量小，被認為貨運索道是一種落后設備，被迫由其他運輸方式取代，比如：帶式輸送機、汽運等，如果能有效解決存在的問題，這種低污染、低能耗、低投資的運輸方式將來在國民各領域中一定會得到更廣泛應用[1]。

1 驅動系統常見故障

貨運索道驅動系統由電機、減速器、驅動輪、制動器、聯軸器等組成，是貨運索道中的關鍵系統之一。目前貨運索道驅動系統的常見故障有軸承損壞、減速機過熱、驅動輪對鋼絲繩磨損大、啟動和制動加速度可控性差甚至失靈、運行打滑、大輪破裂等因素，由于這些因素的存在，很大程度上影響了貨運索道系統的運行安全，而且這些因素也是制約大運量貨運索道難以投入使用的主要因素，限制了其推廣應用。針對目前貨運索道驅動系統存在的這些主要問題，分析其原因并找到對應解決方法。

2 對應解決方法

2.1 軸承損壞

常見的軸承損壞大多為潤滑不良引起。傳統的潤滑依靠人工定期加注潤滑脂，與企業的管理和工人的技術有關，而自動潤滑系統可以定時、定量地自動加注潤滑脂到各潤滑點，可以通過控制系統具有故障監測、報警和狀態記憶等功能實現快速診斷，在工業中得到廣泛應用，在電力、煤炭行業中帶式輸送機、風機等設備的主要軸承應用非常良好，對于索道系統驅動輪等關鍵軸承也可以采用自動潤滑系統裝置，降低工人勞動強度，并設置實時監控系統檢測其溫度等運行狀況，有效保障設備安全運行。

也有研究認為可以通過設置軸承保護裝置（共兩套軸承系統），實現主軸承損壞后，輔助軸承還能工作，驅動級正常運轉，避免突然停機。

2.2 減速機過熱

傳統的減速機由于缺少監測設備，采用強制潤滑時油泵損壞發生過熱不能及時發現，往往導致異響等嚴重損傷才發現，造成停產等重大損失。可以設減速機供油自動監測報警系統，接入索道控制臺上，如果出現異常立即報警。

2.3 驅動輪對鋼絲繩磨損大

傳統的驅動輪對鋼絲繩磨損較大，運行費用高。目前有相關研究表明，加裝和改良驅動輪襯墊可以有效降低驅動輪和鋼絲繩的磨損，提高設備的使用壽命和降低索道的運營成本，襯墊需要具有耐磨性好、摩擦系數高、抗壓強度高、對鋼絲繩磨損量小、長期使用性能穩定的特點，目前應用較多的襯板有尼龍襯墊、聚氯乙烯（PVC）、聚氨脂（PU）、國產復合材料（G系列）、德國BECORIT K25等其他進口材料。

2.4 啟動和制動加速度不可控甚至失靈

傳統的貨運索道驅動采用電機與減速器通過彈性聯軸器直連，調速方式采用調速電機或直流電機，系統復雜，故障率高，在系統啟動和制動時存在加速度不易控制甚至失靈等問題，對設備沖擊大。近年來，涌現出很多軟啟動裝置，如：電機軟起動器、CST軟啟動、液力耦合器、變頻器等軟啟動裝置，在帶式輸送機中應用非常良好。隨著大功率變頻器技術的日漸成熟，設備的安全性和可靠性均已得到很好解決，且設備投資大幅降低，在其他領域已經得到廣泛應用，因此，變頻驅動技術進入貨運索道系統將是水到渠成之事。在貨運索道系統中采用變頻驅動技術將極大改善系統啟、制動時及載荷變化時運行不平穩的問題，減少沖擊，提高設備安全性。

2.5 運行打滑

運行打滑會引起運行不穩定、繩輪發熱、甚至沖向下站拉斷鋼絲繩等情況，帶來嚴重后果，尤其是大坡度上運和下運索道。在張緊力不夠、圍包角小、摩擦系數小等情況下都會引起運行打滑，因此，在設計時充分考慮張緊力和圍包角以及環境等因素外，還可以設置測速電機保護，在電機轉速超過設定轉速時發出停車信號或進行安全制動。也可以設置液壓張力自動控制系統，實現打滑時自動增加張緊力或者停車等保護功能。

2.6 大輪破裂

傳統的設計手段導致驅動輪、改向輪等結構設計重量大，但是結構可靠性低，驅動輪、導向輪斷軸、斷裂等時有發生，如：麗江玉龍雪山索道大輪開裂故障。現階段可以通過有限元分析等先進設計手段優化結構，減低設備重量的同時提高結構可靠性。

3 總結與展望

貨運索道驅動系統的安全可靠性直接影響到貨運索道系統的推廣應用，該文分析了貨運索道驅動系統常見故障發生的原因，并針對發生的原因采用改進設計手段或引入其他行業應用成熟的產品等方式，有效解決存在的問題，對提高驅動系統安全性能，促進貨運索道向大運量發展，使其應用進一步推廣具有重要意義。

參考文獻

[1] 周新年，鄭麗鳳，鄧盛梅，等.我國工程索道的發展與展望[J].福建林學院學報，2005，25（1）：85-90.

[2] 沈利亞.集中自動潤滑系統介紹[J].地質裝備，2006，7（2）：19-22.

[3] 劉新生.客運索道驅動機的安全保護[J].中國索道，2002，2（4）：11-13.

[4] 張維洲.談談索道驅動及減速機的潤滑問題[J].中國索道， 2002，2（5）：9-10

[5] 凌振佳.尼龍襯墊在索道驅動輪槽上的應用[J].有色金屬（選礦部分），1991（5）：64.

[6] 李龍文.JL25-155型索道驅動機技術改造[J].礦山機械，2000（10）：75-76.

[7] 代保川，李正綱.無刷自控電機軟起動器在選煤廠索道驅動機上的應用[J].礦業裝備，2013（7）：91-93.

[8] 董敢，尤金霜.變頻器在索道電氣控制系統中的應用[C]//中國計量協會冶金分會2011年會論文集.2011.

[9] 趙義強，殷炳來，張偉忠，等.變頻技術在客運索道上的設計應用[J].山東科學，2009，22（5）：118-121.

[10] 胡成名，肖興民，王美娜.摩擦提升機防滑裝置的設計[J].煤炭科學技術，2008，36（4）：78-80.

[11] 張東升，毛君，張禮才.帶式輸送機液壓自動拉緊控制系統[J].遼寧工程技術大學學報：自然科學版，2008，27（5）：751-753.

[12] 李龍文.索道驅動機從動輪輪幅斷裂的修復工藝[J].機械，2002，29（2）：75.

[13] 云平，張佑斌.索道驅動輪強度分析[J].起重運輸機械，2013（2）：23-25.