提升絞車故障原因與優化分析

任世杰

（同煤集團臨汾宏大虎峰煤業， 山西 運城 043300）

引言

煤礦絞車常見的故障類型是電機故障和減速機故障，并且用于連接電機與減速機的特殊方式也會提升故障概率。目前在實際礦山工程中，提升設備往往就是由電動機和減速器構成，電動機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連接作用的。制動裝置又會有些許的區別，振動的制動元件布置在制動輪的外側。但是，以這種方式連接的聯軸器在操作過程中容易出現故障，主要是因為制動零件和制動力在制動過程中的摩擦會產生更多的熱量，從而導致聯軸器中的尼龍銷由于過熱而發生一定的變形，從而引起電機設備和減速器設備有不對準的問題，并且還會導致抖動。因此要在連接方式上加以改善，適當的連接方式才會減少故障發生的概率。

1 提升絞車運行原理

礦用提升絞車主要是依賴于電動機來實現的。電動機也是絞盤設備最重要的組成部分。同時，將減速器裝置和主軸結合起來，形成起重絞車的重要驅動系統和工作系統。絞車中的液壓裝置和制動裝置結合在一起，形成了絞車制動系統。控制裝置、電氣控制裝置等組合在一起來實現起重絞車的控制功能。絞車的保護系統分為兩個部分，一部分是指示裝置，另外一部分是速度檢測裝置，多個系統組合協調，共同作用，在完美發揮各種功能的同時，也使絞車在運行過程中減少安全事故的發生，提高了絞車的穩定性[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；碟形彈簧結構具有疲勞問題或斷裂問題；電動液壓調壓設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；制動桿調整導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，進入了空氣，或者密封件損壞。執行器中的溢流閥孔被堵塞，或者滑閥被卡住；溢流閥密封性能差，或壓力調節器漏油。

制動器存在產生更多熱量的問題。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，制動器會長時間運行，并且由于調節不當，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格按照安裝要求來操作，導致這兩個系統之間的接觸面積較小，很容易就造成制動閘瓦的嚴重磨損，以及螺栓頭與制動輪結構接觸。

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；組裝過程不夠嚴格，導致嚙合和潤滑問題；提升機的負載比較大，或者由于金屬疲勞等。

2.3 電動機裝置問題

按下電動機設備的啟動按鈕后，電動機無法打開，并且線路電流出現不平衡問題。電動機的定值繞組也存在過熱問題，并且會出現一些異常問題。電動機問題的原因可能是由于轉子入口的中斷，或者是由于軸承襯套的非常嚴重的磨損以及軸承的運動等。

另外，電動機在運行時不可避免地會出現噪音過大或者是溫度過高等問題。這主要是因為電動機經常連續工作,并且持續的時間比較長，所以沒辦法得到良好的通風,于是電動機溫度就會持續升高。

3 絞車減速器失效具體原因

3.1 驅動裝置不合理

因為在傳統工藝中通常都是采用鏈條傳統方法，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結構是鑄鐵形成的，因此其承受的徑向載荷并不會很高。如果提升絞車的負載繼續增加，則很容易在變速箱結構中引起開裂。

3.2 設備安裝方法有缺陷

當前安裝的具有提升性能的絞車是一種中等沖擊負荷裝置，在運輸過程中該絞車穩定性不是很強。而且，在提升絞車設備殼體的安裝過程中使用的固定方法不能滿足標準要求的需要，導致提升絞車的固定不夠牢固，在設備的實際使用過程中會發生一定的晃動現象，造成傳動設備振動。該系統對傳統系統的影響已經增加。另外，由于振動可能會引起驅動系統出現失速問題，這對系統操作的安全性和可靠性具有極大的負面影響。

4 優化連接方式

當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。為了有效解決現有技術問題，可以考慮對電動機和減速器的連接方法進行優化，從而改善絞車的工作條件。分別安裝聯軸器和制動輪，并使用四爪聯軸器連接電動機裝置和減速器裝置。

在優化電動機和減速器之間的連接的過程中，使用了聯接裝置、制動輪裝置和工作制動裝置。所使用的聯接裝置包括處于中間位置的左半聯接裝置、右半聯接裝置和耐磨連接裝置。其中，左半聯接裝置安裝在減速裝置的輸入端位置，右半聯接裝置安裝在電動機的輸出軸上。工作制動器與代表電動機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定性，在耐磨連接裝置中總共設置了8 個連接爪結構。右連接爪和聯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。右半聯接裝置通過銷釘連接，并且以爪形來實現連接功能。

這種連接技術投入使用之后，實際運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在制動過程中的高溫問題，從而聯接裝置的完整性。另外，可以進一步提高電動機在啟動階段所承受的彈性緩沖，并且在電動機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接裝置的使用壽命大大延長，并且使起重絞車的在運行過程中不需要投入很多的精力去維護，保障平穩運行的同時也降低了成本[3-4]。