多繩摩擦式提升機導向輪常見故障及處理方法的研究與應用

摘要：本文針對多繩摩擦式提升機導向輪更換后出現的常見故障現象，通過研究和探索，提出了導向輪異響消除、導向輪異常游動控制、磨損軸瓦刮研、主軸破損修復等一系列做法，通過在呂家坨礦新主井上導向輪的實施和應用，有效地解決了新導向輪異響、大幅游動、軸瓦燒瓦、主軸擋板槽破損等難題，取得了明顯的效果。

關鍵詞： 多繩摩擦式提升機天輪；導向輪；現場加工；異常游動；安全高效

1.概況

河北開灤股份公司呂家坨礦混合井井徑8.3m，井深876.5m，井架高度62.5m，井筒內運行四層三車罐籠兩個，20t箕斗兩個。新主井提升機型號：JKMD—4.5×4落地式四繩摩擦輪提升機，井架安裝導向輪兩個，導向輪直徑：4500mm，天輪寬度：1400mm。自新主井上導向輪更換后，即先后出現了周期性異響，軸瓦異常磨損，游動輪、固定輪南串，游動輪擋板燒軸等問題。由于導向輪質量龐大、安裝位置較高，更換周期長，經研究決定，利用檢修時間根據故障現象現場逐一組織處理。

2.故障現象及原因分析

故障現象一：天輪擋板磨損，1#輪軸瓦（擋板）螺栓切，游動輪南移。

原因1：天輪安裝工藝錯誤，導致各天輪2.5mm游動間隙消失，天輪運轉過程中軸向游動導致擋板磨損，1#天輪軸瓦螺栓切斷。

原因2：天輪中心線偏移提升中心線約3.5mm，天輪運轉過程中自動調中，造成天輪整體南移，同時也進一步加大了擋板磨損及軸瓦螺栓徑向負荷。

故障現象二：4#天輪（固定輪）左右游動。

原因1：天輪主軸、鍵、固定輪設計過盈配合等級偏低。

原因2：施工工具設計不合理，預緊力不足，對口螺栓松動。

故障三：3#天輪左右游動量大，1#、2#游動輪游動量極小。

原因1：初步判斷為由于鋼絲繩捻向自旋。

原因2：3#天輪主軸軸位磨損。

故障四：3#天輪主軸軸位磨損。

原因：組裝天輪過程中未對加油孔進行徹底清理含雜質。

故障五：周期性異響。

可能性1：異響來源于4#輪（固定輪）：

原因：固定輪輪轂、主軸配合間隙過大，運轉過程中，固定輪與主軸間相對錯動。處理方法：根據塞尺測量數據，增設銅皮調整間隙。

可能性2：異響來源于3#輪（游動輪）：

原因（1）：由于安裝過程中對口螺栓預緊力不足，運轉過程中軸瓦在一個圓周內受力不均，或軸瓦螺栓松動導致軸瓦磨損嚴重或變形，進而造成軸與軸瓦之間出現錯動。

原因（2）：主軸在3#輪軸位處磨損、表面形態被破壞，以致當主軸與3#輪出現相對轉動過程中出現異響。

原因（3）：主軸在3#輪軸位處磨損、表面形態被破壞，以致當主軸與3#輪出現軸向錯動過程中出現異響。

可能性3：異響來源于天輪偏擺：

原因：由于天輪偏擺過大（安裝測量最大值為4mm），導致輪輻受力變形產生異響。

故障六：天輪中心線偏離提升中心線3.5mm。

原因1：新天輪軸承座中心間距較舊天輪小7mm，安裝基準選擇錯誤，以1號游動輪為基準。

3.處理過程及方法

更換天輪限位擋板形式。1號輪（游動輪）外側軸瓦螺栓切斷11條，擋板無法定位，且出現了擋板、主軸高溫摩擦現象，導致擋板及主軸不同程度磨損。因天輪輪轂螺栓孔內有切斷的螺栓，第一次使用改造前形式擋板對游動輪進行定位。自此先后兩次更換擋板，擋板均嚴重磨損，且出現主軸限位槽、擋板研磨現象，當軸向磨損量達8mm后，磨損現象消失，綜上分析得知，新天輪運轉過程中產生了向擋板方向的軸向力。

主軸水平度、垂直度測量。根據異常軸向力產生原因，分別組織測量主軸水平度及垂直度，水平度：0.13‰、垂直度：0.11‰，均滿足安裝要求，進而排除了水平度、垂直度問題。

對天輪各對口螺栓二次預緊，消除周期性異響。安裝公司分4班組織完成了對天輪各螺栓緊固工作，異響明顯降低，但仍然存在類似于主軸、軸瓦錯位的異響。

現場安裝刀架，利用提升機運轉，現場制作主軸限位槽。根據現場實際完成車刀架、夾具的設計安裝。利用提升機帶動導線輪主軸轉動，選用CA6140手動進給刀架，完成限位槽初次加工。利用電銼刀，現場修補2mm倒角，表面粗糙度處理。

對擋板重新選型，利用卡箍式擋板對天輪軸向限位。由于軸瓦內切斷的螺栓無法取出，原擋板已無法固定，現場研究決定將擋板形式更換為卡箍式，為延長軸瓦螺栓處理贏得了時間。

主軸修磨，軸瓦修補。針對主軸3#輪位置及軸瓦出現的磨損現象，組織了主軸表面修磨及軸瓦接觸面、瓦背修整。

增設銅皮調整固定輪、主軸間隙。測量固定輪C型鍵對面輪轂、主軸間隙為0.15mm，墊100mmX30mmX0.1mm銅皮兩塊，提升機試車，周期性異響及南串現象消失。

4.應用效果

呂家坨煤礦目前共有提升機5部，導向輪多已到達使用周期，此次新主井上天輪暴露出來的天輪異響、異常軸向串動、燒瓦、燒軸等一系列故障均為天輪安裝的疑難問題，通過故障原因分析及各項應急措施，既保證了礦井安全生產，又成功地解決了各類問題，積累了大量工作經驗，對今后天輪安裝工作具有較高的指導意義。

5.結束語

天輪異響消除、軸向串動控制、軸瓦修補、主軸現場加工、卡箍式擋板等做法，保證了天輪安全高效的運行，消除了設備隱患，為礦井創造了可觀的經濟效益。

參考文獻：

[1]晉民杰，李自貴.礦井提升機[M]. 北京：機械工業出版社， 2011.

[2]張復德.礦井提升設備[M].北京：煤炭工業出版社，1998.