馮濤

摘要：機(jī)械化開采是現(xiàn)代煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的主流形式，對于機(jī)械設(shè)備的使用來說，只有保證其機(jī)械設(shè)備的完整性、性能作用發(fā)揮性才能夠更好的發(fā)揮其使用價(jià)值。在煤礦生產(chǎn)中，挖掘機(jī)的使用率非常高，是露天采礦中不可缺少的重要機(jī)械設(shè)備，但是礦用挖掘機(jī)在使用過程中，電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動會直接影響采礦進(jìn)展，如何才能有效的對礦用挖掘機(jī)電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動進(jìn)行故障排查，是本文重點(diǎn)研究的課題。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；礦用挖掘機(jī)；電纜卷筒；故障排查

礦用挖掘機(jī)在煤礦露天開采中已被廣泛應(yīng)用，并且有著非常重要的應(yīng)用作用，但是隨著挖掘機(jī)的使用率越來越高，作業(yè)量越來越大，挖掘機(jī)的系統(tǒng)故障問題就會經(jīng)常發(fā)生，其中電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動就是常見的一種故障現(xiàn)象，為了有效促進(jìn)電纜卷筒高效運(yùn)行，則需要對故障排查措施加以科學(xué)研究，結(jié)合礦用挖掘機(jī)的電纜卷筒故障現(xiàn)象，對電纜卷筒系統(tǒng)進(jìn)行分析，并了解電纜卷筒的工作原理，采用科學(xué)的故障排查方法進(jìn)行故障排查，再分析其故障原因與維修途徑。

一、礦用挖掘機(jī)電纜卷筒故障基本情況

本文是以機(jī)械式礦用正鏟挖掘機(jī)電纜卷筒為故障分析對象，其故障現(xiàn)象為驅(qū)動的電纜卷筒系統(tǒng)不能有效進(jìn)行轉(zhuǎn)動，需要對其故障進(jìn)行檢查。在故障出現(xiàn)后，對支架系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)、電纜系統(tǒng)中的軸承裝置、排纜裝置、傳動機(jī)構(gòu)、軌道以及馬達(dá)裝置等進(jìn)行全面排查，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都有可能會引起礦用正鏟式挖掘機(jī)電纜卷筒發(fā)生不轉(zhuǎn)動的情況，并且這些系統(tǒng)問題的存在也會影響到礦用正鏟式挖掘機(jī)的整體使用性，縮減使用壽命，降低性能發(fā)揮，影響煤礦開采效率。

二、挖掘機(jī)電纜卷筒系統(tǒng)的組成

機(jī)械式礦用正鏟挖掘機(jī)中的電纜卷筒系統(tǒng)是由安裝支座、鋼結(jié)構(gòu)、卷筒裝置、馬達(dá)驅(qū)動裝置、排纜機(jī)構(gòu)、頂蓋及保護(hù)罩、軸承潤滑裝置、電氣控制系統(tǒng)等多個(gè)部件組成。每一個(gè)部件都有著獨(dú)特的作用，并且元件之間的關(guān)系緊密，任何一個(gè)元件出現(xiàn)故障問題，都會影響到整個(gè)電纜卷筒的正常運(yùn)行，因此加強(qiáng)電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動的故障排查，還需要對其部件的各項(xiàng)功能以及電纜卷筒的工作原理加以了解。只有全面掌握相關(guān)知識，才能夠?qū)﹄娎|卷筒結(jié)構(gòu)了解，才能夠?qū)收蠁栴}做出有效排查。

三、電纜卷筒的工作原理

1）安裝支架將電纜卷筒與主機(jī)進(jìn)行連接，上部的連接桿中間帶有正反設(shè)計(jì)的螺紋，擰動中間的連接桿，可以調(diào)整電纜卷筒相對主機(jī)的水平程度，外部設(shè)有鎖緊螺母，當(dāng)位置調(diào)整好后將螺母鎖緊。下部為支點(diǎn)銷式連接，焊在履帶架的法蘭外表面。

2）鋼結(jié)構(gòu)的主要作用是支撐卷筒并安裝輔助元件，保證各傳動件之間能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也是各部件安裝的平臺，保證其他運(yùn)行機(jī)構(gòu)正常工作。

3）卷筒用于纏繞或排放電纜，通過兩端部軸承座的螺栓整體固定在鋼結(jié)構(gòu)上，軸承座內(nèi)設(shè)置有軸承。理論上卷筒每轉(zhuǎn)一圈，排纜機(jī)構(gòu)橫向移動一個(gè)電纜節(jié)距。

4）排纜機(jī)構(gòu)主要包括排纜裝置、傳動機(jī)構(gòu)及軌道。排纜機(jī)構(gòu)的作用是使電纜的纏繞和排放有序進(jìn)行，讓纜繩能夠均勻有序地在卷筒上纏繞和排放。排纜裝置主要由四組垂直放置和兩組水平放置的導(dǎo)輥對夾在其中的纜繩進(jìn)行限制，同時(shí)通過鏈傳動帶動整個(gè)排纜機(jī)構(gòu)、卷筒和挖掘機(jī)行走機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行。排纜傳動機(jī)構(gòu)主要由兩套鏈傳動，一套單級減速機(jī)等組成，它的作用是通過主動鏈輪的帶動，再經(jīng)過一系列從動鏈輪的作用，使得排纜機(jī)構(gòu)的運(yùn)行速度與卷筒和行走機(jī)構(gòu)的速度保持恒定比值。

5）馬達(dá)裝置主要用于驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)動，卷筒轉(zhuǎn)動的速度可通過調(diào)整馬達(dá)的流量來實(shí)現(xiàn)。電纜卷筒的卷繞速度和行走速度匹配，每轉(zhuǎn)一圈排纜裝置大約走一個(gè)電纜節(jié)距，當(dāng)挖掘機(jī)挖完一個(gè)掌子面時(shí)，開動挖掘機(jī)前進(jìn)，電纜卷筒旋轉(zhuǎn)，縮放電纜，當(dāng)挖掘機(jī)往后退時(shí)，通過電纜卷筒的纏繞，將電纜收起來，以免將電纜壓壞，發(fā)生危險(xiǎn)。

四、電纜卷筒不轉(zhuǎn)動問題原因及改進(jìn)措施

1、高壓滑環(huán)及定位方式的問題與改進(jìn)

高壓滑環(huán)固定方式不科學(xué)，采用懸臂梁結(jié)構(gòu)固定形式，將高壓滑環(huán)固定在電纜卷筒軸上，而碳刷需要在卷筒外側(cè)與滑環(huán)箱相互固定，而卷筒外側(cè)的板材粗糙不平整，牢固性不可靠，同軸度也將無法得到基本保障，當(dāng)高壓滑環(huán)出現(xiàn)不穩(wěn)時(shí)，電纜卷筒運(yùn)行也會受到影響，不轉(zhuǎn)動是極有可能發(fā)生，所以在故障排查時(shí)，要對高壓滑環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查。改進(jìn)措施：將高壓滑環(huán)與電纜卷筒軸視為一個(gè)整體，采用加定位軸承的方式，進(jìn)行固定，并對安裝零件以及卷筒外側(cè)的板材進(jìn)行加工，以達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，保證同軸度，促進(jìn)電纜卷筒平穩(wěn)運(yùn)行。

2、單級減速機(jī)的固定問題與改進(jìn)

單級減速機(jī)出現(xiàn)連接不可靠也會導(dǎo)致電纜卷筒不轉(zhuǎn)動情況發(fā)生，這主要是因?yàn)檫B接板上的螺栓與單級減速機(jī)之間出現(xiàn)松動，焊接技術(shù)不到位，所使用的固定螺栓數(shù)量少，不能確保牢固性。改進(jìn)措施：加強(qiáng)螺栓的合理使用性，并采用專業(yè)的焊接技術(shù)，對其科學(xué)、有效固定，通常要保證單級減速機(jī)與連接板的兩端固定性。

3、排纜裝置問題與改進(jìn)

在電纜卷筒安裝時(shí)，電纜材料進(jìn)入施工現(xiàn)場時(shí)，底部連接板與電纜之間發(fā)生摩擦，導(dǎo)致電纜的完整性受損，電纜的絕緣部位出現(xiàn)破裂、折斷現(xiàn)象，電纜在實(shí)際電能輸送時(shí)就會出現(xiàn)漏電問題，不但會造成周邊物體的連電、失火等危險(xiǎn)，還導(dǎo)致電纜卷筒結(jié)構(gòu)燒壞，無法轉(zhuǎn)動。改進(jìn)措施：加強(qiáng)對導(dǎo)向輥直徑與底部連接板的圓弧外徑的科學(xué)設(shè)計(jì)，給電纜進(jìn)入預(yù)留足夠空間，減少摩擦。將內(nèi)側(cè)導(dǎo)向輥的電纜出口間隙減小，外側(cè)間隙大一些，內(nèi)外不再相等，這樣電纜可以很順利地進(jìn)入排纜裝置，將出口減小，電纜可以很規(guī)則地卷纏卷筒上。電纜卷筒不轉(zhuǎn)動故障排查時(shí)，要對電纜的完整性進(jìn)行檢測，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題需要及時(shí)改正。

4、頂蓋問題與改進(jìn)

由于挖掘機(jī)使用工況條件比較惡劣，現(xiàn)場粉塵較大，所以電纜卷筒上部設(shè)有頂蓋保護(hù)裝置，以往設(shè)計(jì)的頂蓋只是在側(cè)面單項(xiàng)減速機(jī)、排纜機(jī)構(gòu)第 1 個(gè)大鏈輪處和換向器上部設(shè)有維修窗口，但是在現(xiàn)場維修時(shí)需要將大的頂蓋拆下，維護(hù)工作量大，一旦故障排查與維修不及時(shí)，就會導(dǎo)致不轉(zhuǎn)動情況發(fā)生。改進(jìn)措施：在需要維護(hù)的頂蓋處增設(shè)小的維修窗口，提高方便性，為故障排查創(chuàng)建良好的便利條件。

5、軸承潤滑裝置問題與改進(jìn)

軸承潤滑裝置不合理，就會導(dǎo)致潤滑效果差，在電纜卷筒長期轉(zhuǎn)動下，容易出現(xiàn)軸承干磨，熱量快速增長，進(jìn)而發(fā)生燒毀機(jī)體的問題，也就無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動了。改進(jìn)措施：增加軸承潤滑裝置，通過軟管接頭接到鏈條保護(hù)罩開孔處，這樣可以方便地對軸承進(jìn)行潤滑。

經(jīng)過上述改進(jìn)方法后，電纜卷筒的使用效率提高，外部電纜收放自如，排纜機(jī)構(gòu)底部連接板不再磨損電纜，同時(shí)保證了高壓滑環(huán)的同軸度要求，軸承增加了潤滑裝置，避免軸承的干摩擦導(dǎo)致的損壞，單級減速機(jī)固定牢靠，同時(shí)也對保護(hù)罩結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加了 4 個(gè)觀察小窗口，更方便對排纜機(jī)構(gòu)鏈輪進(jìn)行維護(hù)。有效提高電纜卷筒的運(yùn)行效率，降低不轉(zhuǎn)動的發(fā)生幾率。

結(jié)語：在煤礦露天開采中，挖掘機(jī)的使用性能直接影響到開采效率與進(jìn)展，而能夠影響挖掘機(jī)性能作用發(fā)揮的則是挖掘機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)中的部件故障，其中電纜卷筒部件一旦發(fā)生故障，就會終止正常運(yùn)行，為了有效的提高挖掘機(jī)使用效率，就必須要對電纜卷筒故障進(jìn)行有效排查，并結(jié)合電纜卷筒的組成與工作原理分析，對礦用正鏟式挖掘機(jī)電纜卷筒不轉(zhuǎn)動問題進(jìn)行針對性解決，只要找到故障原因，才能做出正確的解決方案，因此，研究礦用正鏟式挖掘機(jī)電纜卷筒不轉(zhuǎn)動故障排查是非常有意義的。

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