礦井多繩摩擦式提升機天倫裝置故障分析及修復

（山東煙臺鑫泰黃金礦業有限責任公司，山東 煙臺 362000）

1 天輪裝置結構分析

礦井多繩摩擦式提升機天輪裝置結構如圖1所示，主要由天輪軸、固定輪、游動輪、軸瓦、軸承座、軸承、天輪襯墊及兩半卡箍等組成。現用的天輪裝置結構基本一致，其中1個輪為固定輪，其他均為游動輪。

圖1 多繩摩擦式提升機天輪裝置結構

2 礦井多繩摩擦式提升機天輪裝置故障診斷

當時域空間中的某一時間段內分布有均勻的附加白噪音時，借助濾波裝置便能夠實現對空間內噪音的區別分隔。通過對相關數據的測定可得下式 ：x（t）=s（t）+n（t）.

式中：x（t）為收集的信號總量；s（t）為實際信號量；n（t）為噪音量。

若想獲得相對純正的故障信號，就必須將白噪聲引入其中，并將其視作隨機噪聲，這些隨機噪聲隨著信號的采集而被隨機收集，并經過i次檢測后獲得下式：xi（t）=s（t）+wi（t）.

需要引起注意的是，在引入白噪音之后，其可能會對信號收集產生一定的影響，例如產生新的信噪比。只是數值一般會非常小，并不會影響分解結果。反之，白噪音還有助于提升信號檢測的均與度，增強經模分解的清晰度，另外，白噪音的引入還能在一定程度上規避模態混淆。

3 多繩摩擦式提升機天輪裝置故障分析及修復方法

3.1 游動輪輪轂與軸瓦磨損

（1）故障分析。如果天輪裝置軸瓦潤滑不良，一旦天輪開始運轉，就會阻礙軸瓦與天輪軸之間潤滑油膜的形成，兩者之間的干摩擦會增大，天輪的異響由此產生；而這時軸瓦與輪轂之間的固定螺栓則在承受著來自天輪軸與軸瓦之間因相對運轉形成的摩擦力，長此以往，固定螺栓會在正反轉運行中被慢慢剪斷，剪斷之后的螺釘會在游動輪轂內孔端面形成環形溝槽，這也是天輪產生異響的重要原因。

（2）修復。針對上述問題進行修復時，首先要拆卸游動輪的一個端面，并將其向下放置在工作臺上，按輪轂孔找正中心，圓柱度允許公差0.03 mm。按輪轂孔母線用表找正全長，允許公差0.03 mm。對3個游動輪分別測量輪轂孔內徑、輪轂厚度以及輪轂端面與內孔的垂直度，檢查點不少于8個，并制表記錄。根據檢測數據，將3個游動輪轂內孔加工成統一尺寸及公差帶，輪轂端面根據溝槽深度，在不影響強度的條件下，車去最小量。

3.2 天輪軸磨損與銹蝕

（1）故障分析。異響是天輪裝置故障的典型表現，通過拆除游動輪，往往會在天輪軸上游動輪配合處發現銹蝕和磨損的跡象，這個部位還會出現一條頗為清晰的“分界線”。這是因為天輪軸瓦潤滑效果不佳，油膜形成受阻，增大了游動輪軸瓦與天輪軸之間的摩擦，使得軸瓦和天輪軸損害，才出現了異響的問題。

（2）修復。在對天輪軸進行磨損與銹蝕問題的修復時，首先要進行天輪軸探傷。如果探傷的結果顯示為合格，那么接下來就要除去天輪軸表面的銹蝕。除銹工作完成之后，如果天輪軸表現依然存在凸凹不平的問題，那么就要對天輪軸各部尺寸及形位公差進行檢查，制成表格記錄下來。固定輪輪轂與軸的間隙為0mm～0.15mm時，建議采用刷鍍工藝修復；間隙大于0.15mm且小于2.00mm時，冷融工藝是最合適的修復方法。①電刷鍍法。這種工藝相對簡單，并且已經形成了較為成熟的技術體系，應用范圍也很廣泛，滿足多種金屬鍍層材料需求。進行刷鍍時，工件能夠保持較低的溫度，并且鍍層的殘余應力較小，這樣能夠有效避免對基體的二次傷害。②補焊修復法。補焊修復法即使用符合條件的焊條在軸頸磨損部位進行堆焊，然后進行自然冷卻，切記不可強制冷卻。這是因為強制冷卻會使得補焊部位的硬度和應力得到大大增強，這會給后期的車削和找正造成阻礙。這種方法較為適宜磨損量1mm～2mm的情況。③脈沖冷焊法。脈沖冷焊法首先要對軸頸磨損處進行包裹，一般是采用耐磨的薄鋼皮，然后進行脈沖點焊，最終使得軸頸尺寸滿足相關的要求。

3.3 軸承銹蝕

（1）故障分析。軸承銹蝕是天輪裝置的典型故障，一般在打開天輪裝置軸承座之后，會看到內部的脂水混合物。如果使用正確，并且定期進行維護，軸承銹蝕的問題是可以有效避免的，之所以會出現嚴重的銹蝕，主要是因為軸承座端蓋密封不良造成的，一旦遭遇雨水襲擊，雨水便會經由密封不嚴實的密封處進行內部，影響軸承的潤滑，最終造成軸承的銹蝕。

（2）修復。主軸承作為天輪裝置的重要部件，在天輪裝置運行中發揮著重大的作用，主軸承承載著提升機在運行中的動荷載。因此，要強化對軸承的保養，定期進行潤滑，減少滾動體、滾道及保持架之間的摩擦，從而延長軸承的使用壽命。在對軸承進行保養修復的時候最好選擇美孚公司生產的合成復合鋰基脂力富MobilithSHC系列，例如Mobilith SHC460，經實踐檢驗，這種潤滑脂的在礦山中的使用口碑是十分不錯的。定期補充潤滑脂是十分必要的，但是潤滑脂的補充需要遵循一定的周期性規律，但是這個補充周期會受到很多因素的影響，例如軸承的類型和大小、轉速、工作溫度等，一般使用單位可結合自身的使用情況靈活確定補充周期。如果新加入的潤滑脂與軸承內原有的潤滑脂互不相容，那么就會導致潤滑脂的稠度的變化，潤滑脂甚至會出現大量流失的情況，最終影響潤滑的效果。如果出現新舊潤滑脂不相容的情況，就要將軸承內原有的潤滑脂進行清除，清除干凈之后方可進行新的潤滑脂的加注，不能盲目進行潤滑脂的補充。

4 結語

綜上所述，提升機市場呈現出不斷的國際化的趨勢，隨之天輪裝置性能也需要得到進一步的提升，提升機設計者要與時俱進，不斷進行科研創新，才能使得我國的天輪裝置更加的先進和節能。