簡述斗輪機電纜卷盤的檢修與調整

王翔

摘 要 發電企業的儲煤場使用的軌行設備斗輪機，其動力電源和控制信號都是使用電纜卷盤通過電纜與固定系統連接的。煤場用斗輪機在堆取料工作中，電纜卷盤如何實現其轉動收放電纜與斗輪式堆取料時同步行走是其工作的關鍵。

關鍵詞 斗輪機;電纜卷盤;磁滯式耦合器;檢修

引言

發電企業的儲煤場使用的軌行設備斗輪機，其動力電源和控制信號都是使用電纜卷盤通過電纜與固定系統連接的。煤場用斗輪機在堆取料工作中，電纜卷盤如何實現其轉動收放電纜與斗輪式堆取料時同步行走是其工作的關鍵。

1電纜卷盤的構造

電纜卷盤由卷盤、減速箱、磁滯聯軸器、電動機等零部件組成。電纜卷盤卷繞供電電纜，電纜一端固定連接于卷盤集電器的滑環上，另一端電纜固定于電纜坑連接動力電源，為斗輪機提供動力及通訊[1]。

2電纜卷盤的工作原理

電纜卷盤的動力系統由三相異步電動機、磁滯聯軸器 （ 感應盤和永磁盤組成 ） 和減速機組成。其工作原理是，當斗輪機開始行走時電動機通電工作，動力傳至磁滯聯軸器，通過感應盤和永磁盤所產生的磁耦作用力帶動減速機，減速機放大力矩后驅動卷盤旋轉工作。在斗輪機朝向電纜固定坑位方向行走時，電纜卷盤朝卷繞方向旋轉收纜。此過程中由磁滯聯軸器進行差速調整，保證收纜過程與大車運行同步。當斗輪機向遠離電纜坑位方向行走時，電動機通電且相序不變，感應盤仍然以和電機相同的速度朝卷繞方向旋轉，斗輪機大車行走對電纜實施拖拽，使電纜產生大于磁滯聯軸器的磁場扭矩力，造成感應盤和永磁盤之間產生滑差，卷盤釋放出電纜。磁滯式電纜卷盤的特點為，無論斗輪機在行走時是駛向電纜固定坑位還是遠離電纜坑位，卷盤電機相序不變，始終給予卷盤收纜作用。

3斗輪機電纜卷盤故障

（1）斗輪機行走中發生了動力及通訊電纜斷裂情況。其現場表現為斗輪機運行方向為遠離電纜坑位，電纜從卷盤內下墜到電纜導向架上方側面。電纜的斷裂處位于導向架上方，分析事故為電纜下墜卡入導向架上方側面縫隙處，斗輪行走拖拽電纜，卡住的電纜無法順暢的施放，在斗輪行走拖拽中劃傷短路造成斷裂。

（2）問題分析：檢查發現斗輪機電纜卷筒驅動電機，制動盤在運行中嚴重磨損，導致電機制動失靈電纜在自身重力下垂。由于導向架下部離地較近，電纜在自身支撐力的作用下無法下墜于地面，造成了電纜彎向了導向架上部側面開始下墜。電纜彎處正好卡在了導向架上部的縫隙處。致使卷筒電纜未按導槽方向運行。

（3）原因查找：電纜卷筒驅動設備位于斗輪機動力電源集電器的高壓滑環支架旁，日常的設備檢查中，維護人員因設備靠近高壓電源處、位置高、風險大而造成了對設備維護檢查不到位的情況。又因驅動設備整體處于煤場內，粉塵較大耦合器及電機無特別防護，制動盤易進煤灰導致磨損加劇而失去作用。

（4）未在這次事故中表現，但也會導致電纜卷盤發生故障的原因還包括磁滯耦合器故障、連接件之間鍵槽磨損、限位開關失效等。這些故障也都會導致電纜卷盤運行異常，造成電纜所受拉力變大或者電纜從卷盤滑落，當故障處理不及時就有可能給電纜線造成一定的損傷。在高壓環境下運行的電纜，其絕緣性和完好性的破壞會直接影響整個供電及通信系統的安全與可靠，嚴重時就會發生電纜放電或電纜被拉斷等情況。所以電纜卷盤的穩定與健康運行直接關系到斗輪機的正常運行能力[2]。

4電纜卷盤的檢修調整

電纜卷盤是由生產廠家根據相關標準設計安裝的，在使用中如何對其進行正確的檢修和調整是保證其正常運行的關鍵。由于磁滯式耦合器集電磁與機械于一體，因此在專業分工上必須機電合一。其檢修調整有以下幾個要點。

4.1 電纜導向架的檢修

電纜導向架的作用是通過支架活動的擺臂，對電纜起引導限制作用。擺臂會隨電纜的收放而改變角度從而幫助電纜改變方向，從而引導電纜順利的卷繞于電纜盤或將電纜施放于橋架之上。檢修調整內容主要有以下幾個方面：①引導電纜的擺臂應靈活自如、無卡澀能隨電纜同步的擺動，底部導輪旋轉靈活且表面光滑在引導電纜時不會劃傷電纜表面;②固定的導引底座與電纜接觸位置應光滑并安裝有滑輪，且不留有較大的縫隙以避免電纜卡入而造成電纜收放困難。

4.2 磁滯聯軸器氣隙的調整

電纜松纜的原因最為常見的就是磁滯耦合器兩感應盤之間間隙過大，導致其磁耦作用下產生的扭矩偏小，滑差率過大，致使提升動力和蓄纜力不夠，造成電纜松纜。通過調整感應盤與永磁盤之間的機械距離 （ 稱為氣隙 ），等于調整聯軸器的磁扭矩大小來解決扭矩偏小，滑差率過大問題。一般在卷盤電纜滿盤時要求其扭矩最大，因此其扭矩只要在電纜卷盤滿盤時能正常卷盤即可。電纜卷盤停止旋轉后，電機斷電，磁盤因永磁力的作用被制動，從而有效制止電纜在卷盤停止工作時開卷。卷盤停止后，還應確保電纜不產生慣性下滑。一般聯軸器出廠時廠家對氣隙已按標準進行調整，使用中應根據設備工況進行調整。

調整的標準方法為，取下電機側感應盤（此盤固定在聯軸器鋁質散熱外殼上）軸上的定位螺釘，取出3只固定軸套，在聯軸器外殼上做好標記 （ 便于掌握所調氣隙的大小 ）。旋轉聯軸器鋁質散熱外殼即可調整氣隙，每轉一圈可調整1.5mm。應當說明的是，從電機側方向順時針轉動使氣隙增大，逆時針轉動使氣隙減小 （ 耦合器結構有一定區別，磁間距的調整辦法有所不同 ）。調整后，安裝固定軸套及定位螺絲，啟動電機，檢查氣隙調整后對各設備的影響和運行效果。

對電機的可能影響，由于感應盤與永磁盤之間的機械距離越小其扭矩越大，同時電機電流也相應增大，一旦超過電機的額定出力，電機將發熱，甚至燒壞。一般電機損壞都是由這個原因造成的。

4.3 聯軸器永磁盤與感應盤中心的調整

當卷筒的驅動電機進行拆除檢修后，在回裝電機時需進行聯軸器永磁盤與感應盤中心找正。由于永磁盤的影響，聯軸器無法使用傳統的磁座百分表進行中心的校核調整，雖然其中心度要求不高，但超過一定偏差后仍將振動發響。其正確的調整方法為：①將電機與聯軸器本體連接的固定盤螺栓放松，將感應盤螺栓放松;②電機通電旋轉，如有振動，則用銅棒多方向敲擊電機與耦合器本體連接的固定盤，直至振動降到最低;③利用磁極的相互作用（磁力線總是走磁阻最小的路徑）自動對中心。調整后停電，緊固對角2個螺栓，再進行一次試轉;如正常，則將螺栓全部緊固，最后將護罩恢復即可正常使用。

4.4 電機及卷盤的檢修調整

電纜卷盤使用的電機只允許按標志指定方向運轉，因此在電機的電路安裝、接線后必須對電動機進行轉向測試，保證電機運轉方向與轉向要求保持一致。當電纜卷筒在正常工作時，不允許改變電動機的電源相序防止卷筒改變工作方向。

電機工作時電流不能超額定電流值，在感應盤與永磁盤之間的機械距離調小其扭矩變大后，要注意檢查電機是否有過熱現象。

定期檢查電動機制動盤磨損度，并測試制動效果，當制動效果無法滿足電纜卷盤的需要時應及時的調整或更換。

卷盤結構牢固可靠，其旋轉的圓周范圍內無異物阻擋，外圓處無變形及影響電纜卷入盤內的突起。卷盤外表光滑，特別是與電纜接觸面應無劃傷電纜的尖銳凸起，保證電纜的完整安全。

5檢修調整過程的注意事項

①由于永磁盤磁性很強，因此易受磁場影響的設備儀器要遠離。②永磁盤與感應盤之間的氣隙測量不得用鐵質工具，以防止吸附至永磁盤上。③解體工作中，要有防止感應盤或鐵質工具被永磁盤吸附的措施。 ④當出現電機電流偏大而卷盤輸出力矩偏小的情況時，應首先保證卷盤的輸出力矩。

6結束語

斗輪機屬于大型設備，也是工業生產的重要設備。維護好磁滯式電纜卷盤是保證斗輪機能否正常工作的根本。在日常的維護中限位報警裝置、磁滯耦合器的間隙調整及電纜導向裝置對電纜的傷害是工作的重點。以預防事故為主，對斗輪機限位要定期進行試驗及全面檢查，并確認動作正常。

參考文獻

[1] 趙雍.40t門座起重機電纜卷盤集電器箱防潮改造[J].港口裝卸，2019（4）：17-18.

[2] 陸芳.斗輪機聯鎖無線控制系統方案研究[J].電子技術與軟件工程，2015（23）：38.