張登軍

(內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司, 內(nèi)蒙古錫林浩特市 026000)

礦用電鏟提升電機(jī)安裝工藝改進(jìn)

張登軍

(內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司, 內(nèi)蒙古錫林浩特市 026000)

為提高安裝礦用電鏟提升電機(jī)的工作效率,減少人員勞動強(qiáng)度,內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司針對 4臺WK-20礦用電鏟提升電機(jī)的安裝工藝進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)工藝?yán)孟嗨迫切卧頊?zhǔn)確計算誤差量,具有安裝周期短、精度高、易實施等優(yōu)點(diǎn),4臺電鏟提升電機(jī)的安裝平均用時僅 1 h,精度均 ＜0.05 mm,也可為安裝其他設(shè)備時同軸度的調(diào)整工作提供參考,實施該工藝后已取得顯著的效益。

礦用電鏟;提升電機(jī);同軸度;安裝工藝

2007年 11月,內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司訂購了 4臺 WK-20電鏟,4臺設(shè)備自2008年 7月陸續(xù)到貨,內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司成立組裝項目部進(jìn)行組裝,單臺設(shè)備的組裝周期為 50 d,組裝過程中在原有組裝技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了多項技術(shù)革新,其中對提升電機(jī)安裝工藝的改進(jìn)就是典型的實例。為更好的把該項技術(shù)革新普及推廣,下面結(jié)合內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司的實踐,詳談該項改進(jìn)的具體內(nèi)容及在實踐中的應(yīng)用。

1 安裝的基本原理和方法

礦用電鏟鏟斗的提升動力由 2臺交流變頻電機(jī)提供,通過聯(lián)軸節(jié)將電機(jī)的輸出軸與減速機(jī)一軸聯(lián)接,完成力矩的傳輸,將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,從而為電鏟的工作裝置——鏟斗提供提升動力 (見圖1)。由于動力的傳輸是以圓周運(yùn)動的形式傳遞的,且具有傳動軸轉(zhuǎn)速高、傳遞力矩大的特點(diǎn),所以要求提升電機(jī)的輸出軸與提升減速機(jī)一軸的同軸度偏擺不大于 0.15 mm,這就對提升電機(jī)的安裝工藝提出了更高的要求,傳統(tǒng)的安裝工藝安裝精度低、操作難度大,安裝周期長,本工藝著重介紹如何突破傳統(tǒng)工藝,巧妙利用相似三角形的原理準(zhǔn)確計算誤差量,縮短裝配時間以及提高安裝精度。

1.1 安裝的基本原理

在提升電機(jī)的安裝過程中提升減速機(jī)是相對固定不動的(見圖2),也就是說整個安裝過程是以提升減速機(jī)的輸入軸為基準(zhǔn) (X軸正方向),在立體空間 (XYZ坐標(biāo)平面)內(nèi)對提升電機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)節(jié),直至滿足精度要求 (輸出軸與提升減速機(jī)一軸的同軸度偏擺小于0.15 mm),最后對提升電機(jī)進(jìn)行固定。1.2 安裝的具體方法

圖1 提升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

(1)首先在 X軸的軸向上調(diào)整兩軸的軸斷面間距,使用卡尺測得兩軸的軸斷面間距,將該數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值相比較,根據(jù)差值再進(jìn)行調(diào)整直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值,調(diào)整的方法是使用調(diào)整螺栓進(jìn)行軸向調(diào)整,調(diào)整的精度為毫米。

圖2 提升電機(jī)與提升減速機(jī)一軸位置示意

(2)在調(diào)整兩軸的軸斷面間距的同時,使用 2個千分表,千分表的基座安裝在提升減速機(jī)的一軸上,一個千分表測量提升電機(jī)輸出軸的徑向數(shù)值、另一個測量軸向數(shù)值 (見表1),即在 YZ平面內(nèi)在提升電機(jī)輸出軸的 Y軸、X軸正負(fù)方向上測得 4組數(shù)據(jù),然后分析所得到的數(shù)據(jù),如誤差大于 0.15 mm,需要根據(jù)誤差的數(shù)值對提升電機(jī)的位置進(jìn)行調(diào)整,通常采用調(diào)整墊片 (銅片厚度 0.1,0.2,0.3 mm等)調(diào)整 Z方向和用調(diào)整螺栓調(diào)整 Y方向的電機(jī)位置,調(diào)整后重復(fù)以上步驟直至達(dá)到精度為止。

表1 千分表測量數(shù)值

2 傳統(tǒng)工藝上的改進(jìn)和創(chuàng)新

上述安裝提升電機(jī)的關(guān)鍵點(diǎn) (也是難點(diǎn))在于如何根據(jù)千分表測出的數(shù)據(jù)推算出提升電機(jī)的調(diào)整量。傳統(tǒng)的方法是根據(jù)經(jīng)驗和估測數(shù)值對提升電機(jī)進(jìn)行調(diào)整,所以缺乏準(zhǔn)確性,進(jìn)而無法控制調(diào)整后的精度,經(jīng)常需要多次的反復(fù)嘗試,整個安裝過程缺乏理論指導(dǎo),這種方法既費(fèi)時又費(fèi)力,效率極低,而且安裝精度不高。通常情況下需要 2～7 d的時間甚至更長,同時也需要大量的安裝人員配合工作,經(jīng)常無法達(dá)到安裝精度的要求。下面著重介紹如何利用相似三角形原理快速準(zhǔn)確計算提升電機(jī)的調(diào)整量。

如表1,根據(jù)千分表2的誤差量計算調(diào)整量時運(yùn)用相似三角形原理 (見圖3),圖3電機(jī)中軸線與斷面的交點(diǎn)與坐標(biāo)系中心點(diǎn) O點(diǎn)重合,根據(jù)電機(jī)的調(diào)整量從圖中可以抽象出以下直角三角形△abc、△ABC、△ADE,在△abc中點(diǎn) a、點(diǎn) c分別為千分表2與提升電機(jī)輸出軸端面在 Z軸正負(fù)方向的測量點(diǎn),點(diǎn) b為以邊 ac為斜邊形成直角三角形的直角點(diǎn);在△ABC、△ADE中,點(diǎn) A為電機(jī)下部邊緣線與Z軸的交點(diǎn),C和 E分別為電機(jī)在水平位置上的支撐點(diǎn),點(diǎn) B和點(diǎn) D為以 AC和 AE邊為斜邊形成直角三角形的直角點(diǎn),從圖中可知,邊 BC和邊 DE的長為電機(jī)兩個支撐點(diǎn)的調(diào)整量。

圖3 電機(jī)在 XZ平面位置

在△abc和△ABC中,

在公式 (1)中,AB、ab的長度可以通過測量工具 (米尺、直尺、千分尺)直接測量得出,bc的長度為表1中誤差量的 2倍,從而根據(jù)公式 (1)可計算出電機(jī)在點(diǎn)B的調(diào)整量,相同原理可得出電機(jī)在點(diǎn) D的調(diào)整量。在 XZ平面內(nèi)同樣利用以上方法,計算電機(jī)的調(diào)整量。在實踐中對電機(jī)在立體空間的調(diào)整是同時進(jìn)行的。

3 結(jié) 語

提升電機(jī)的安裝是礦用電鏟組裝過程中對安裝精度要求較高的工藝環(huán)節(jié),利用該項技術(shù)革新不但大大縮短了提升電機(jī)的安裝周期,在測量計算準(zhǔn)確、操作規(guī)范的情況下通常僅需要 2～4次的調(diào)整就可以滿足安裝要求,而使用傳統(tǒng)方法需要幾十次甚至上百次的重復(fù)調(diào)整,而且安裝精度得不到保證,費(fèi)時費(fèi)力。新方法既提高了調(diào)整的精度,又減少了安裝人員的數(shù)量和勞動強(qiáng)度。內(nèi)蒙古大唐國際錫林浩特礦業(yè)有限公司的 4臺WK-20電鏟最后精度均小于0.05 mm,每臺提升電機(jī)平均安裝用時僅為 1 h,所需安裝人員為 4人。該項技術(shù)革新不但可以應(yīng)用在礦用電鏟提升電機(jī)的安裝上,也可以為安裝其它設(shè)備時同軸度的調(diào)整工作提供參考。

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2010-08-13)

張登軍 (1972-),男,山西朔州人,工程師,長期從事機(jī)電設(shè)備管理工作,Email:zhangdengjun1@163.com。