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    輪斗系統皮帶車A回轉減速機地腳松動故障分析及解決

      露天煤礦輪斗系統是一套連續生產工藝的采掘系統,有以下優點生產過程全盤連續化、勞動生產率高、生產成本低、動力消耗少、載荷平均、能有效的進行先行開采。輪斗單臺設備理論生產能力為:3100立方米/小時。2011年底由于采掘條件限制輪斗系統將原有的兩套系統拆除一套系統,現有一套輪斗系統包括兩臺輪斗挖掘機、兩臺皮帶車A、一臺皮帶車B、四條端幫膠帶、一臺排土機。

      輪斗系統的皮帶車A在上料作業中,伴隨斗輪挖掘機的前進、后退、扭車需要不斷地調整受料臂和卸料臂的角度對準落料點,這一過程也包括卸料臂的左右回轉動作。皮帶車A的回轉減速機通過地角螺栓的聯接,固定于卸料臂的回轉平臺,其減速機的回轉主動小齒輪又與設備下車的回轉大齒圈嚙合,由電機驅動回轉減速機,從而帶動卸料臂平臺的正反方向回轉。

      輪斗系統經過十多年的運行,皮帶車A出現回轉減速機地角松動故障,主要表現在固定地角螺栓易松動,聯接螺栓基孔變形,變成橢圓后的基孔更不易固定的這樣惡性循環,這種現象在2010年以后顯現尤為突出,后采用在結合面打入開口鋼套加固方式也沒有從根本上解決這一問題。這故障的出現不僅增加了檢修維護任務,同時對設備的出動率產生較大影響,必須得到有效地解決。

      1、回轉減速機地角松動故障分析

      皮帶車A的卸料臂長度超過33.8米,作業重量為255T。在回轉過程中可產生較大的運動慣性,在膠帶上料后,尤其再加上作業地面不夠平整,慣性表現更明顯,這種慣性力最終疊加作用在了回轉減速機,特別是減速機聯接的結合面。地角聯接螺栓在這種作用力的反復沖擊下,加之最初預緊力的不足,這樣就導致了螺栓的逐漸松動,進而由松動的螺栓反復擠壓地角螺孔,最終形成基孔的變形,,嚴重時造成螺栓剪斷、減速機輸出齒輪與會回轉大齒圈嚙合不良竟而造成減速機損壞。

      2、回轉減速機地角松動故障解決方案提出

      通過上述分析,該故障的解決著手點應從減速機與機體的聯接強度方面入手。據此,最初考慮了兩套方案:一是在原有聯接基礎上,通過對基體上的變形基孔進行再擴孔鑲套的方式,使聯接方式及強度恢復到原有狀態;另外一種方法,采用增設一個聯接板,使其與減速機和基體分別相接,從而強化聯接強度的方式。對于第一種方案,由于減速機底座所在基體的空間所限,有一半以上的基孔不具備機加工要求條件,因此這一方法缺乏實際操作的可行性,最終解決采取了上述第二種方案。

      3、方案的具體實施

      3.1、拆卸清洗

      按照檢修設備的相關?驟要求,對皮帶車A的回轉減速機進行拆卸,并清理干凈機體的聯接面,使之符合加工及聯接技術要求。

      3.2、安裝模板

      模板的扇形外緣分布著12個內徑為40mm的絞孔(如圖一),這12個絞孔首先充分利用了減速機聯接后的剩余機體空間位置,另外與聯接板(見圖二)的定位孔保持相同的角度及尺寸。通過模板上這12個絞孔的定位,在減速機聯接部位的基體上鉆孔后,在與聯接板的螺栓孔與之相吻合的同時,并且其內圓輪廓也能與安裝到位后的減速機殼體外邊緣保持2mm的均勻間隙,以便于下一步的施焊要求。

      3.3、鉆孔設備使用臺式磁力鉆機

      首先在模板絞孔內裝配外徑40mm、內徑30mm的鉆模套,之后鉆機安裝?12mm鉆頭,每次開鉆時,在鉆模套內再安裝外徑30mm,內徑12mm的引孔鉆套,通過引孔鉆套的定位,在回轉減速機的聯接平面外緣依次鉆出12個孔徑為12mm的定位孔。之后取出引孔鉆套,再通過模板上鉆模套的定位,操作磁力鉆機并更換?40mm鉆頭,對這12個定位孔依次擴孔至40mm。

      3.4、安裝回轉減速機

      在鉆擴孔的操作工作完成后,拆除模板。首先依照相關檢修要求安裝回轉減速機,在原地角基礎上用M24螺栓聯接,并將螺栓擰緊到要求力矩。

      3.5、安裝聯接板

      將聯接板與加工后的12個?40mm孔進行吻合固定。聯接板的固定分為兩步驟,首先將外徑為40.5mm、內徑為17mm的開口定位套(如圖三所示)以敲擊方式打入聯接板與基體對應孔內,并且在孔的兩端分別加裝止口墊;(如圖四所示)其后再以M16螺栓穿過該處進行緊固聯接,這樣就達到了雙重固定的效果。該項操作的注意點是,開口定位套安裝時,開口端一定按照所在圓弧曲線的法向方向,其目的是為了提高定位套的抗沖擊性。

      3.6、焊接

      固定好的回轉減速機外緣弧與聯接板內圓弧相吻合并有2mm的間隙。對這一空隙進行堆焊聯接。焊接工藝要求如下:1)使用直流電焊機,?3.2mm的堿性焊條;2)焊接過程中采用小電流分段、間歇、自然風冷方式,確保焊接時回轉減速機機體溫度小于100℃,這樣可以保證減速機內密封件完好使用性能;3)為保證焊接強度,要避免焊接夾層現象,每次焊后必須將焊皮、焊渣等雜質及時清理干凈。另外在施焊中需要特別注意的一點,焊接部位正好位于減速機上下機體的聯接部,所以作業中一定要小心施焊,避免將減速機的上下機體殼焊接為一體。

      4、改造效果

      這項改造首先在輪斗系統的3#皮帶車A上應用,該設備經過一個時期的實際生產作業,回轉減速機沒有再出現回轉地角松動的故障現象。在這項技術攻關中,由于模板的使用,聯接板的定位孔可以達到同一個位置標準加工,也就是回轉減速機連同焊接為一體的聯接板拆卸后,與其它類似設備可以做到互換使用,這樣就方便了現場設備的檢修維護。這項技術改造完全達到了預期效果。

      5、經濟效益分析

      皮帶車 A回轉減速機在改造之前,由于回轉地角螺栓的松動影響,每兩天需要專人緊固一次螺栓,每次在半個小時以上。并且隨著時間的推移,基孔由于受擠壓變形量日益加劇,緊固難度也隨之加大, 16條地角螺栓也經常出現斷裂現象,近幾年也因為此類型原因造成三臺以上的回轉減速機損壞。3#皮帶車在改造以后,該處至今再沒有出現過類似故障。

      改造前,因為緊固地角螺栓每月影響輪斗設備運行時間在七個小時/每臺套以上,每臺輪斗產量為1500m?/小時以上,目前運行兩臺套輪斗,每月影響產量為:1500m?/小時×7小時×2=21000m?,每年輪斗運行除去其它因素影響,按六個月計算兩臺輪斗系統產量影響將超過12萬m?。另外還不包括處理故障的人工及零部件損耗等費用。

      此次回轉減速機的改造有效地避免由于減速機地腳松動給工人們帶來的多余勞動,提高了設備的出動率,降低生產成本,并延長了減速機的使用壽命,達到了良好的綜合效益。



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