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轮斗系统皮带车A回转减速机地脚松动故障分析及解决

  露天煤矿轮斗系统是一套连续生产工艺的采掘系统,有以下优点生产过程全盘连续化、劳动生产率高、生产成本低、动力消耗少、载荷平均、能有效的进行先行开采。轮斗单台设备理论生产能力为:3100立方米/小时。2011年底由于采掘条件限制轮斗系统将原有的两套系统拆除一套系统,现有一套轮斗系统包括两台轮斗挖掘机、两台皮带车A、一台皮带车B、四条端帮胶带、一台排土机。

  轮斗系统的皮带车A在上料作业中,伴随斗轮挖掘机的前进、后退、扭车需要不断地调整受料臂和卸料臂的角度对准落料点,这一过程也包括卸料臂的左右回转动作。皮带车A的回转减速机通过地角螺栓的联接,固定于卸料臂的回转平台,其减速机的回转主动小齿轮又与设备下车的回转大齿圈啮合,由电机驱动回转减速机,从而带动卸料臂平台的正反方向回转。

  轮斗系统经过十多年的运行,皮带车A出现回转减速机地角松动故障,主要表现在固定地角螺栓易松动,联接螺栓基孔变形,变成椭圆后的基孔更不易固定的这样恶性循环,这种现象在2010年以后显现尤为突出,后采用在结合面打入开口钢套加固方式也没有从根本上解决这一问题。这故障的出现不仅增加了检修维护任务,同时对设备的出动率产生较大影响,必须得到有效地解决。

  1、回转减速机地角松动故障分析

  皮带车A的卸料臂长度超过33.8米,作业重量为255T。在回转过程中可产生较大的运动惯性,在胶带上料后,尤其再加上作业地面不够平整,惯性表现更明显,这种惯性力更终叠加作用在了回转减速机,特别是减速机联接的结合面。地角联接螺栓在这种作用力的反复冲击下,加之更初预紧力的不足,这样就导致了螺栓的逐渐松动,进而由松动的螺栓反复挤压地角螺孔,更终形成基孔的变形,,严重时造成螺栓剪断、减速机输出齿轮与会回转大齿圈啮合不良竟而造成减速机损坏。

  2、回转减速机地角松动故障解决方案提出

  通过上述分析,该故障的解决着手点应从减速机与机体的联接强度方面入手。据此,更初考虑了两套方案:一是在原有联接基础上,通过对基体上的变形基孔进行再扩孔镶套的方式,使联接方式及强度恢复到原有状态;另外一种方法,采用增设一个联接板,使其与减速机和基体分别相接,从而强化联接强度的方式。对于第一种方案,由于减速机底座所在基体的空间所限,有一半以上的基孔不具备机加工要求条件,因此这一方法缺乏实际操作的可行性,更终解决采取了上述第二种方案。

  3、方案的具体实施

  3.1、拆卸清洗

  按照检修设备的相关?骤要求,对皮带车A的回转减速机进行拆卸,并清理干净机体的联接面,使之符合加工及联接技术要求。

  3.2、安装模板

  模板的扇形外缘分布着12个内径为40mm的绞孔(如图一),这12个绞孔首先充分利用了减速机联接后的剩余机体空间位置,另外与联接板(见图二)的定位孔保持相同的角度及尺寸。通过模板上这12个绞孔的定位,在减速机联接部位的基体上钻孔后,在与联接板的螺栓孔与之相吻合的同时,并且其内圆轮廓也能与安装到位后的减速机壳体外边缘保持2mm的均匀间隙,以便于下一步的施焊要求。

  3.3、钻孔设备使用台式磁力钻机

  首先在模板绞孔内装配外径40mm、内径30mm的钻模套,之后钻机安装?12mm钻头,每次开钻时,在钻模套内再安装外径30mm,内径12mm的引孔钻套,通过引孔钻套的定位,在回转减速机的联接平面外缘依次钻出12个孔径为12mm的定位孔。之后取出引孔钻套,再通过模板上钻模套的定位,操作磁力钻机并更换?40mm钻头,对这12个定位孔依次扩孔至40mm。

  3.4、安装回转减速机

  在钻扩孔的操作工作完成后,拆除模板。首先依照相关检修要求安装回转减速机,在原地角基础上用M24螺栓联接,并将螺栓拧紧到要求力矩。

  3.5、安装联接板

  将联接板与加工后的12个?40mm孔进行吻合固定。联接板的固定分为两步骤,首先将外径为40.5mm、内径为17mm的开口定位套(如图三所示)以敲击方式打入联接板与基体对应孔内,并且在孔的两端分别加装止口垫;(如图四所示)其后再以M16螺栓穿过该处进行紧固联接,这样就达到了双重固定的效果。该项操作的注意点是,开口定位套安装时,开口端一定按照所在圆弧曲线的法向方向,其目的是为了提高定位套的抗冲击性。

  3.6、焊接

  固定好的回转减速机外缘弧与联接板内圆弧相吻合并有2mm的间隙。对这一空隙进行堆焊联接。焊接工艺要求如下:1)使用直流电焊机,?3.2mm的碱性焊条;2)焊接过程中采用小电流分段、间歇、自然风冷方式,确保焊接时回转减速机机体温度小于100℃,这样可以保证减速机内密封件完好使用性能;3)为保证焊接强度,要避免焊接夹层现象,每次焊后必须将焊皮、焊渣等杂质及时清理干净。另外在施焊中需要特别注意的一点,焊接部位正好位于减速机上下机体的联接部,所以作业中一定要小心施焊,避免将减速机的上下机体壳焊接为一体。

  4、改造效果

  这项改造首先在轮斗系统的3#皮带车A上应用,该设备经过一个时期的实际生产作业,回转减速机没有再出现回转地角松动的故障现象。在这项技术攻关中,由于模板的使用,联接板的定位孔可以达到同一个位置标准加工,也就是回转减速机连同焊接为一体的联接板拆卸后,与其它类似设备可以做到互换使用,这样就方便了现场设备的检修维护。这项技术改造完全达到了预期效果。

  5、经济效益分析

  皮带车 A回转减速机在改造之前,由于回转地角螺栓的松动影响,每两天需要专人紧固一次螺栓,每次在半个小时以上。并且随着时间的推移,基孔由于受挤压变形量日益加剧,紧固难度也随之加大, 16条地角螺栓也经常出现断裂现象,近几年也因为此类型原因造成三台以上的回转减速机损坏。3#皮带车在改造以后,该处至今再没有出现过类似故障。

  改造前,因为紧固地角螺栓每月影响轮斗设备运行时间在七个小时/每台套以上,每台轮斗产量为1500m?/小时以上,目前运行两台套轮斗,每月影响产量为:1500m?/小时×7小时×2=21000m?,每年轮斗运行除去其它因素影响,按六个月计算两台轮斗系统产量影响将超过12万m?。另外还不包括处理故障的人工及零部件损耗等费用。

  此次回转减速机的改造有效地避免由于减速机地脚松动给工人们带来的多余劳动,提高了设备的出动率,降低生产成本,并延长了减速机的使用寿命,达到了良好的综合效益。



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