摘要：梭車是用于機械化采煤礦井連采工藝系統(tǒng)上的運煤車，其輪端減速器在修理后通常在梭車整機安裝后空載運轉(zhuǎn)試驗來檢查修理質(zhì)量，生產(chǎn)效率低下，所以設計仿真試驗梭車輪端減速器的試驗裝置，模擬輪端減速器在梭車上的每個動作形式和狀態(tài)來檢驗輪端減速器的修理質(zhì)量。

關鍵詞：輪端減速器 試驗裝置 設計

引言：梭車是用于機械化采煤礦井連采工藝系統(tǒng)上的運煤車，最大行駛速度11Km/h，行走輪最大偏轉(zhuǎn)角度40°。梭車輪端減速器是梭車行走部的行星輪減速器裝置。通常設備大修完成的輪端減速器必須在梭車整機安裝好后空載試運轉(zhuǎn)查故障，如果出現(xiàn)修理故障，必須把輪端減速器從機體上拆解下來后處理，然后再到機體上安裝好后再進行試驗，特別是必須四臺輪端同時全部試驗，實驗時要求電控系統(tǒng)完好，導致生產(chǎn)效率低下，浪費人力、物力。若是進行輪端減速器的部件檢修，沒有現(xiàn)成梭車就沒有試驗的平臺，不能完全保證修理質(zhì)量。所以設計了梭車輪端減速器試驗裝置，是自行研制的單機模擬試驗梭車輪端減速器裝置，用來仿真試驗梭車輪端減速器的運轉(zhuǎn)情況。試驗裝置試驗電壓380V，試驗電機11KW，液壓泵站壓力4MPa，輪端減速器最大運行速度47r/min，轉(zhuǎn)向油缸行程160mm，輪端最大偏轉(zhuǎn)角40°。

1.方案設計：

該實驗裝置的設計包括機械、PLC控制、液壓系統(tǒng)三部分。自制輪端減速器試驗裝置就是通過模擬輪端減速器在梭車上的每個動作形式和狀態(tài)來檢驗輪端減速器的修理質(zhì)量，試驗出減速器運轉(zhuǎn)、噪音、密封、溫度、各種回轉(zhuǎn)動作等情況。實驗裝置的設計研制，改變了修理的輪端減速器必須安裝到梭車才能試驗的情況，大大的提高了梭車修理的勞動效率，縮短了修理周期。

輪端減速器在梭車上運行的參數(shù)為：

驅(qū)動轉(zhuǎn)速0—1200r/min；轉(zhuǎn)向角0——40°

1.1.電機和變頻器的選用

根據(jù)計算，選用變頻0—60HZ的變頻區(qū)間就可以滿足電機輸出速度0-1200 R/MIN ，電機體積越小，轉(zhuǎn)速接近就能滿足使用條件。選用電機和變頻器型號為：

電機：型號Y160L-6、功率：11KW、轉(zhuǎn)速：970 r/min、頻率：50HZ、電壓：380V、電流：24.6A

變頻器：型號BPH-380V/480V、輸入電壓：380V、變頻設定區(qū)間0——60HZ

1.2.轉(zhuǎn)向油缸的選用

輪端轉(zhuǎn)向點在固定轉(zhuǎn)向臂連接處，由于輪端減速器轉(zhuǎn)向角=40°，所以連接點的中心到旋轉(zhuǎn)中心Rmin=215mm.由于連接點繞旋轉(zhuǎn)中心走過的弧長就是轉(zhuǎn)向油缸的有效行程，依據(jù)公司弧長L=R*圓心角的弧度值。所以Lmin=40/360*3.14*215*2=150mm，根據(jù)實際情況，避開安裝位置，我們選用油缸行程為160mm，得出轉(zhuǎn)向連接點到旋轉(zhuǎn)中心長度為229mm。根據(jù)這個尺寸，確定轉(zhuǎn)向油缸的固定位置。

1.3.大架的組焊確定

根據(jù)電機和輪端固定面的尺寸最終確定總體加工尺寸。

2.梭車輪端減速器試驗裝置的結(jié)構(gòu)和操作

梭車輪端減速器試驗裝置的結(jié)構(gòu)如圖示，機架10通過根據(jù)電機和輪端減速器的各相關尺寸確定，首先把電機1和輪端減速器6安裝固定到機架上，再把輪端減速器6和電機1用十字萬向連接軸2連接起來，后把轉(zhuǎn)向連接塊7安裝到輪端減速器6上，下面用銷子把轉(zhuǎn)向油缸5安裝到機架10和輪端減速器6上，用液壓管路9把轉(zhuǎn)向油缸5與二位四通閥3連接起來，把液壓泵站輸出端和二位四通閥3用液壓膠管9連接起來，把變頻器與交流電機1用電纜8連接起來，把變頻器與380V電源連接起來。圖示過程組裝完成。通過變頻器型號上面的控制按鈕，我們把頻率調(diào)節(jié)范圍定為0-60HZ，380V電源供電后，即可實現(xiàn)輪端減速器圖示方向的旋轉(zhuǎn)運動，通過調(diào)節(jié)PLC控制的頻率變化，實現(xiàn)輪端的輸出速度范圍0-47r/min。泵站電源供電后，液壓系統(tǒng)通過操縱二位四通閥的手柄，可實現(xiàn)油缸伸縮運動即輪端的轉(zhuǎn)向運動。通過對PLC的編程對變頻器控制，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的自動從低到高，從高到低的不間斷控制，也可以模擬梭車在道路上行駛時的實際狀態(tài)運轉(zhuǎn)，更貼近實際運行狀態(tài)，同時可以實現(xiàn)無人值守的自動調(diào)速控制。

1、變頻電機2、十字萬向連接軸3、2位2通操作閥4、液壓管路5、轉(zhuǎn)向油缸 6、輪端減速器 7、轉(zhuǎn)向連接座8、電纜9、高壓膠管 10、固定機架

3.試驗裝置的特點：

3.1.采用機、電、液三方技術來實現(xiàn)了輪端減速器的各種動作模擬。

3.2.變頻器實現(xiàn)了操控穩(wěn)定性的變速功能。

3.3.運用PLC技術實現(xiàn)了規(guī)律性變速，無人操控變頻器。

3.4.實現(xiàn)了單臺輪端試驗的新工藝流程。

結(jié)語：

梭車輪端減速器試驗裝置已經(jīng)在公司投入了使用，可以完全模擬空載情況下輪端減速器的各個狀態(tài)和運動方式。目前已試驗48件輪端減速器，提高了勞動效率，縮短了修理工藝流程。目前試驗裝備針對是煤礦設備修理企業(yè)，所修設備還只適用于梭車，所以他的推廣有局限性，只適用于專業(yè)修理廠。但其它需要試驗的減速器等在試驗時可參考其思路進行設計，在機電液的應用方面已經(jīng)達到成熟水平。

作者簡介：嚴正凱，男，山西臨猗人，高級工程師?，F(xiàn)在晉煤集團金鼎公司從事生產(chǎn)技術管理工作、進口和大型煤礦設備修理工作。