孔曉波，徐其淼

（安徽省特種設備檢測院，安徽 230000）

起重機是橫架于車間、倉庫上方，用來吊運各種物體的機械設備，通常稱為“天車”、“行車”或“吊車”。電動單梁起重機又是在是機械工業(yè)、冶金工業(yè)和化學工業(yè)中應用最廣泛的一種起重機械，對企業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展有著不可替代的作用。根據(jù)JB/T 1306-2008 《電動單梁起重機》第4．4．2條起重機的聲壓級噪聲不應大于85dB(A)。為了保證起重機能舒適、安全、有效的發(fā)揮作用，科學的分析噪聲產(chǎn)生的原因并有針對性的做好預防、修理和改進工作十分必要。電動單梁起重機噪音產(chǎn)生的原因主要出現(xiàn)在啟動、制動的瞬間和運行過程中。噪聲出現(xiàn)部位較多的位置主要有起重機運行驅動部位、電動葫蘆運行和升降部位。下面分別就上面三個部位分析原因。

起重機運行驅動部分。一般電動單梁起重機運行結構是三合一結構，原理是電動機連接減速機，減速機輸出軸與車輪上開式齒輪嚙合驅動起重機。起重機通電啟動時可能會出現(xiàn)下列噪音：（1）電動機噪音。啟動時一般電流很大，起動電流能達到額定電流的4～7倍，電動機本身會產(chǎn)生較大的噪音。制動時，制動輪與摩擦片接觸不均勻造成制動異響。（2）齒輪噪音。嚙合的齒輪由于制造精度較低或者裝配有誤差，起始傳動時齒與齒之間的間隙也會產(chǎn)生噪音，特別是電動單梁常用的開式齒輪傳動，在向反方向驅動時會有一個間隙填補的瞬間會產(chǎn)生噪音。開式齒輪無潤滑油，齒輪間無油膜附著，這樣在嚙合時也是產(chǎn)生噪音的方面。（3）車輪摩擦噪音。車輪踏面在軌道上打滑產(chǎn)生噪音和車輪輪緣與軌道的側面的摩擦產(chǎn)生的噪音。這是單梁起重機最為主要的噪音來源。單梁起重機驅動電機大多采用低成本的所謂“硬驅動電機”，起重時大扭矩直接輸出傳遞到車輪上，但同時鋼制的車輪和軌道摩擦系數(shù)相對較小，起動力大于車輪與軌道的摩擦力。車輪啟動瞬間會在軌道上打滑產(chǎn)生金屬摩擦噪音。同時兩邊的驅動不同步造成整個起重機結構抖動和起重機瞬時起動偏斜，單邊車輪輪緣與軌道側邊摩擦產(chǎn)生噪音。制動時，由于摩擦力不足，起重機巨大的慣性使得車輪制停后還在軌道上直接滑動產(chǎn)生異響。（4）安裝、制造不規(guī)范造成的噪音。制造時，端梁出前后車輪直線度差，可能產(chǎn)生車輪中有一個或多個車輪輪緣與軌道側邊始終摩擦的現(xiàn)象。安裝時未調整起重機車輪踏面在同一水平面或者全長的軌道直線度、高低差、兩軌道的水平度超標，造成“三條腿”，起動時有一個驅動輪懸空造成打滑產(chǎn)生噪音，或者兩側的軌道不在一個水平面上，起重機運行時始終有一側輪緣與軌道側面摩擦產(chǎn)生噪音。電動葫蘆運行機構產(chǎn)生噪音。電動葫蘆運行機構結構簡單，采用類似于起重機驅動裝置所采用的三合一結構，電動機連接減速機通過車輪的外齒輪驅動。它產(chǎn)生噪音主要是電動機運行噪音和起動時葫蘆處的車輪與軌道摩擦噪聲。原因與起重機運行驅動部分相似。電動葫蘆起升、下降的噪音主要是制動器打開、閉合的噪音和電動機運行噪音。

分析以上幾種噪音產(chǎn)生的原因，噪音產(chǎn)生主要歸為以下三類并有針對的降低，第一類電動機運行本身產(chǎn)生的噪音，這種噪音降低的方式主要有安裝靜音電動機，從根本上解決噪音問題。第二類噪音主要是車輪與軌道的摩擦噪音。這類噪音主要是減小起動扭矩、起動轉速、增加車輪和軌道間的摩擦力、提高起重機的加工精度和安裝質量。解決方式主要采用大速比的驅動裝置降低轉速、增加調速裝置采用變頻裝置調低起動轉速、采用帶晶閘管調速的電動機、增加車輪踏面寬度和軌道頂面的寬度以增加摩擦面積增大摩擦力、嚴把起重機的制作和安裝質量關。起重機制作端板、轉子、機殼間的積料導致星型給料器卡死成因如圖1所示。

圖1

2.2 給料不均

通過跟蹤觀察，在星型給料器給料不均時，在皮帶工作面上堆積的礦粉呈波浪狀，高峰與低谷相差50mm左右，同時皮帶計量稱上會出現(xiàn)無料現(xiàn)象，并伴有空氣泡吹灰現(xiàn)象，分析認為星型給料器轉動過程中、隨磷礦粉的快速進入，星型給料器扇區(qū)間空氣排出時形成吹灰現(xiàn)象，轉子扇區(qū)積存的空氣會降低轉子扇區(qū)的磷礦粉容量。

3 改善維修措施

3.1 卡阻的改善維修措施

（1）針對上工序帶來的鋼件，在錐形料倉前的輸送設備下料口處增加電磁除鐵器，使鋼件在進入料倉前就被電磁除鐵器吸走，電磁除鐵器上的鋼件定期清理。

（2）針對磷礦粉會進入到端板、機殼、轉子間隙內(nèi)，導致星型給料器卡死進行設結構改進。在對星型給料器所有安裝尺寸不進行改變條件下，進料口沿轉子軸向收縮，使礦粉不能直接落入轉子與機殼端板間；對于進入到端板、機殼、轉子空隙內(nèi)少量礦粉，可通過下部170°斜角排出(如圖2所示)。

圖2

3.2 下料不均的改善維修措施

（1）在礦粉星型給料器轉子的兩葉片中間再增加一片葉片，使轉子在圓周方向等分為16個扇區(qū)，扇區(qū)加倍減少了單扇區(qū)給料量而增加給料頻次，使給料更均勻。

（2）葉片間形成較大的空氣積存空間，貯斗內(nèi)礦粉在重力作用下下落時，由于扇區(qū)內(nèi)空氣無法排出從而出現(xiàn)架空現(xiàn)象。

在每片葉片距離底部25mm處沿鉆3個φ8mm的通孔聯(lián)通葉片之間，使扇區(qū)間內(nèi)部的空氣在礦粉壓力作用下排至末收料的區(qū)間內(nèi)，解決了空氣在扇區(qū)內(nèi)積存造成架空的問題，開孔示意見圖3。

圖3

4 結語

通過本次改善維修后，星型給料器卡死故障頻次從2015年的11次降低為2016年的2次，故障時間從29．27小時降低為2．42小時，有效減少了礦粉星型給料器對裝置產(chǎn)能和產(chǎn)品質量的影響；因給料不均導致的裝置停車狀況得以消除，對于給料要求比較均勻的工況，星型卸料器增加轉子葉片數(shù)量和積存空氣排放孔能起到很直接的改善效果。

[1]成大先．機械設計手冊[M]．北京： 化學工業(yè)出版社，1993．

[2]董大勤．化工設備機械基礎[M]． 北京． 化學工業(yè)出版社，2006．