翻車機本體轉子竄動原因分析及解決方法

劉亞林 劉偉明 薛根亮

摘要：本文對翻車機系統存在的問題進行了系統的闡述，分析了產生問題的原因，制定了行之有效的解決方案，成功處理了翻車機長期存在的隱患缺陷。

Abstract： This paper systematically expounds the problems existing in the dumper system， analyzes the causes of the problems， and develops effective solutions to successfully deal with the long-term hidden defects of the dumpers.

關鍵詞：竄動量;翻車機轉子;托輥組;基準面

Key words： turbulence;roller rotor;roller set;datum

中圖分類號：TH237.3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）30-0218-03

1 ?翻車機系統概況

我公司1#翻車機為“C”型轉子折返式單車翻車機，允許翻卸車尺寸范圍是適用車型長度11938-14038mm，適用車型寬度3140-3243mm，適用車型高度2790-3293mm，即翻車機本體可以翻卸C60、C61、C62、C64、C65、C70等車型;撥車機為側臂齒輪齒條式撥車機，車鉤型號為#2號鉤，最大牽引噸位為4500噸，牽引單節載重量為70噸的運煤車輛數最多56節;推車機為側臂齒輪齒條式推車機，最大牽引噸位1500噸，可以牽引單節空車廂重量為23噸的車輛數最多65節;遷車臺銷齒傳動式遷車臺，最大載重量105噸，適用車型長14m。該系統是由大連華銳股份有限公司制造的，并于1999年9月13日投入運行，至今已經運行20整年，翻卸原煤共計5800多萬噸。

翻車機本體是“C”型轉子折返式單車翻車機系統中的主要翻卸設備，其主要由轉子、夾緊裝置、靠板組成、托輥裝置、端部止擋、振動器、導料裝置、傳動裝置、液壓系統等組成。

不同于固定回轉式翻車機，1#翻車機的轉子及托輥裝置是其實現翻轉的主要執行、支撐機構。

我公司1#翻車機本體轉子（南北方向布置，南側為進車端，北側為出車端，“C”型開口在西側，靠車梁在東側）長期存在的竄動現象（傾翻時轉子向南側最大竄動約20mm，返回時向北竄回，返回“零”位時北側定位止擋出現摩擦碰撞現象），通過翻車機大修對其進行了徹底梳理并已解決問題。

在正常使用過程中，若存在翻車機本體轉子竄動現象，主要均是由該兩部分機構的制造及安裝進度存在過大偏差造成。本文以我公司1#翻車機本體轉子及托輥裝置的測繪及調整為例，總結并分享經驗如下：

2 ?翻車機轉子簡介

“C”型翻車機本體轉子主要由兩個“C”型端環、前梁、后梁和平臺組成。前梁、后梁、平臺與兩端環的聯接形式為高強度螺栓把合的法蘭聯接，均為箱形梁結構。其作用是承載待卸車輛，并與車輛一起翻轉、卸料。

端環外緣有運行軌道以傳遞載荷到托輥裝置上，端環外緣還裝有傳動齒圈，用以與主動小齒輪嚙合驅動翻車機轉子翻轉。端環為“C”型開口結構，以便撥車機大臂通過翻車機，平臺上鋪設軌道，供車輛停放和通行。

端環內裝有鑄鐵配重，前梁內裝有混凝土配重，以平衡轉子上的偏載，從而減小不平衡力矩降低驅動功率，減小翻轉沖擊。端環上設有周向止擋，其作用是防止翻車機回位時越位脫軌。

翻車機托輥裝置主要由輥子、平衡梁、底座等組成。其作用是支承翻車機翻轉部分在其上旋轉。托輥裝置共有兩組，安裝在翻車機兩端，每組托輥裝置有四個輥子，每兩個輥子組成一個輥子組分別支承在端環的左下方與右下方，每個輥子組的兩個輥子由可以擺動的平衡梁聯接，以保證每個輥子與軌道接觸。

3 ?對翻車機轉子詳細測量并進行圖示分析

3.1 測繪數據如表1

3.2 數據綜合分析圖示如圖1

4 ?對翻車機托輥裝置詳細測量并進行圖示分析

4.1 測繪圖示

4.2 測繪數據并分析圖示如表2

5 ?存在問題分析

綜合測繪第三、四項，并結合標準JB/T 7015-2010《回轉式翻車機》分析如下：

從翻車機端環齒塊的測量數據來看，南北側端環在0～165°傾翻范圍內其最大誤差不超過5mm，屬于合理誤差范圍。

從托輥組的垂直度分析，南北兩側托輥組托輥垂直度呈“V”（即反八字）型布置，符合設備使用工況。

從北側托輥組（共兩組4個托輥）的平面度來看，該托輥組整體呈東側偏北、西側偏南布置，且兩組趨于平行不在同一直線上。翻車機本體轉子出現竄位現象的主要原因應由其平面度調整不合理導致：

若視托輥組為主動輪組，則翻車機端環在其上的運動軌跡應為：在傾翻過程中，則翻車機轉子將向北竄動;反之，則翻車機轉子將向南竄動。而該翻車機轉子端環實為主動機構（由驅動小齒輪驅動端環上齒圈來實現），則表現形式正好與其相反，與實際竄動現象相符，即：在傾翻過程中，翻車機轉子向南竄動;返回過程中，翻車機轉子向北竄動。

6 ?竄動解決步驟及處理措施

為徹底解決翻車機轉子竄動問題，主要對托輥組進行了精準調整，起到了良好的效果，主要調整步驟及措施如下：

①在翻車機“零”位時，先依據重車線上的兩條鋼軌找出重車線的中心線，再結合該翻車機技術圖紙資料由該中心線向東偏移300mm找出該翻車機轉子的回轉中心線并將其投影至托輥組支撐梁上，作永久性標識。

②對翻車機轉子兩側端環提前做好防止轉子傾翻的可上下活動的剛性工裝（結合轉子自身特點，主要做好防止轉子向靠板側傾翻的工裝）。

③采用2臺100t千斤頂同時頂升翻車機南北兩側端環后再作剛性支撐工裝，以便于徹底調整托輥組。

④因1號翻車機本體設備使用年頭較長，用于固定兩組托輥組的支撐梁上表面銹蝕嚴重，原基礎加工面已不能用于當做基準，在調整過程中均以托輥組上滾輪支架回轉軸作為測量及調整基準。

⑤托輥組調整校正：

1）首先，以翻車機回轉中心線為基準，分別初調4組托輥組上滾輪支架回轉軸與該中心線的水平距離為2450mm，并以托輥組支撐梁東西向中心線為基準在南北方向對四組托輥組進行粗定位，同時初步測量兩側對應托輥組的間距均在15000±5mm，4組托輥組內側滾輪支架回轉軸的對角線距離（對角線距離理論值為15343.5mm），保證2組對角線距離差值在±3mm范圍內。

2）以重車線鋼軌上表面為絕對水平基準面（設定該標高為0mm），采用光學水平儀以滾輪支架回轉軸的上部為測量基準測繪并調整4組托輥組的安裝標高（理論標高為-2229mm），通過增/減墊鐵的方式保證其標高誤差不超過2mm。

3）采用光學經緯儀以托輥輥體側面為測量基準測繪并調整同側兩組托輥組的平面度及垂直度，先調整托輥組的平面度，再調整托輥組的垂直度;4個輥體的平面度測量應以托輥輥體東西方向最長可測距離為準，保證同側4個輥體在同一平面內，誤差不得超過2mm，若有偏差則進行平移或水平轉動的方式進行校正;4個輥體的垂直度測量應以托輥輥體上下方向最長可測距離為準，保證同側每個輥體應在同一豎直面內，誤差不得超過1mm，若有偏差則采取單側增/減墊鐵的方式進行校正，調整時保證北側輥體上緣趨向北方同時保證南側輥體上緣趨向南方（或保證北側輥體上緣趨向南方同時保證南側輥體上緣趨向北方，但不得出現輥體上緣同時向同一方向傾斜現象）。

4）經調整后，托輥組各數據實測如表3。

7 ?調整處理后結論

通過對翻車機轉子竄動問題分析、轉子托輥組測繪、調整后各托輥組均符合相應技術標準及規范要求，翻車機轉子竄動量明顯減小，最大竄動量約3mm，翻車機本體設備運行平穩可靠、無異響，滿足生產各項技術要求，徹底消除了缺陷的存在，使翻車機系統更安全、更可靠、更經濟。

參考文獻：

[1]JB/T 7015-2010，回轉式翻車機[S].

[2]技術圖紙：圖號：7104;名稱：翻車機;大重集團公司設計研究院，1996年3月28日.

[3]孫金華.VE在翻車機電控設計中的應用[J].價值工程，2000（04）：18.