堆料機卷纜卷筒連接加固

陳勇

摘要：本文對堆料機的卷纜卷筒的鏈接狀況進行了簡單介紹，并對兩者的連接加固方法進行了論述。

關鍵詞：堆料機;卷纜卷筒;連接;加固

0 ?引言

堆料機的供電依靠卷纜卷筒上的卷纜供電。卷纜卷筒如圖1，卷纜卷筒隨著堆料機的移動同步轉動，進而完成高壓電纜的收放工作，以保證高壓電纜的接頭處不受到外界拉拽，最終保證堆料機的供電安全。卷纜卷筒依靠連接螺栓（圖2）和減速箱輸出軸連接，減速箱轉動，連接螺栓傳遞轉動力矩，帶動卷纜卷筒轉動。我隊的堆料機于2014年更新，更新后的堆料機卷纜卷筒的連接螺栓頻繁發生連接螺栓松動故障，極大的影響了堆料機的供電安全。為了解決卷纜卷筒螺栓頻繁松動的故障，我隊在卷纜減速箱輸出軸和卷纜卷筒之間加裝了連接盤，使連接盤承擔部分卷纜卷筒轉動力矩，進而降低卷纜卷筒連接螺栓的受力，解決卷纜卷筒連接螺栓松動的故障。

1 ?立項背景

堆料機供電依靠卷纜卷筒帶動卷纜轉動供電。卷纜卷筒如圖1。電纜卷筒隨著堆料機的移動同步轉動。卷纜卷筒轉動依靠連接螺栓（圖2）和減速箱輸出軸連接，連接螺栓傳遞轉動力矩。我隊的堆料機于2014年更新，更新后的堆料機卷纜卷筒的連接螺栓頻繁發生連接螺栓松動故障。表1為2015年堆料機卷纜卷筒連接螺栓維修記錄統計表。

根據統計，每臺堆料機卷纜卷筒螺栓大約每月需要緊固一次，四個月需要更換一次螺栓。由于卷纜是6000伏高壓纜，螺栓頻繁松動，存在嚴重的安全隱患。我隊針對該問題進行了技術攻關。

2 ?技術方案

我們對螺栓松動的原因進行了分析。首先排出了螺栓質量的原因。最后確定螺栓松動的原因是：連接螺栓受力超過螺栓的承受能力，導致螺栓松動。為了解決這個問題，有兩種思路。①提高螺栓強度;②降低螺栓受力，使螺栓受力在螺栓承受范圍內。

提高螺栓強度，需要提高螺栓強度等級或者增大螺栓直徑。由于我們使用的螺栓已經是最高等級，所以只能考慮增大螺栓直徑。增大螺栓直徑，需要增大卷纜卷筒和卷纜減速箱的連接孔，實施難度極大。

我們把方案放在降低螺栓受力，使螺栓受力在螺栓承受范圍內的思路上。為了降低螺栓受力，我們思路是制作一個連接盤，連接盤一端與卷纜卷筒相連，另一端與卷纜減速箱相連，使連接盤傳遞一部分扭力，從而降低連接螺栓受力。圖2為卷纜連接螺栓位置，為了能夠比較容易安裝連接盤，我們把連接盤設計成半圓結構。設計成半圓結構，可以不用拆裝卷纜卷筒就可以安裝連接盤。此外，還可以把連接盤與減速箱輸出軸之間的配合設計成過盈連接。過盈連接同心度好，安裝精度高，可以承受更大的扭力、軸向力或者兩者復合的載荷，而且承載能力高，在沖擊、震動載荷下也能可靠地工作。

確定方案后，對連接盤進行設計。首先測量卷纜減速箱的輸出軸直徑和寬度，確定連接盤的內徑和寬度。為了實現過盈連接，需要確定連接盤內徑和卷纜減速箱輸出軸的配合公差。我們經過測量，減速箱輸出軸直徑為480毫米。我們采用基軸制配合，圖3為公差配合表，根據公差配合表選擇過盈配合，公差配合選擇U7/h6。從而確定連接盤內徑尺寸為R240h6。確定內徑尺寸后，設計連接盤，連接盤圖紙如圖4。根據圖紙加工連接盤。6月10日，連接盤到貨。連接盤到貨后，準備安裝。為了能夠達到預期效果，我們小組成員一起研究安裝方案。通過討論，確定了安裝方案。首先清理卷纜減速箱輸出軸表面雜質和表面防銹漆，保證表面清潔。然后斷電，使用吊車固定卷纜卷筒。卷纜卷筒固定好后，松動8條連接螺栓，保留4條連接螺栓。然后安裝制作好的連接盤。安裝連接盤時，要保證連接盤夾緊螺栓的緊固力矩，使連接盤壓緊輸出軸。緊固好后，連接盤一側通過電焊與卷纜卷筒焊接到一起，另一側通過電焊與卷纜減速機輸出軸焊接到一起，這樣通過連接盤就能傳遞扭矩，降低連接螺栓的扭矩。安裝好連接盤后，再緊固連接螺栓。緊固連接螺栓后，撤出吊車，送電試車。2016年6月16日，進行了現場安裝。安裝時，我們在焊接連接盤時，采用了段焊的方法，連接盤一周均布8條焊縫，每條焊縫長度10毫米左右。采用段焊，可以保證連接盤傳遞扭矩，以后需要拆裝卷纜卷同時，可以比較方便的拆除連接盤。圖6為安裝后的連接盤。由圖可以看出，加裝連接盤后，卷纜轉動時，由連接盤傳遞大部分扭力，大大降低了連接螺栓的受力。加裝連接盤后，沒有出現連接螺栓松動的故障。改造達到預期目的。

3 ?主要技術創新點

①采用半圓結構連接盤，簡化連接盤安裝工藝，大大縮短維修時間和費用。②采用過盈連接，保證了連接盤與卷纜卷筒的同心度，使連接盤安裝精度高，可以承受更大的扭力、軸向力或者兩者復合的載荷，而且承載能力高，在沖擊、震動載荷下也能可靠地工作。③施工工藝采用先用吊車固定卷纜卷筒，然后松動螺栓，再安裝連接盤的方案，最大限度的降低了螺栓的受力。

4 ?經濟效益和社會效益

堆料機電纜卷筒的卷纜是6000伏高壓電。卷筒卷纜連接螺栓頻繁松動，存在嚴重的安全隱患。此次改造，徹底的解決了該隱患。

參考文獻：

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