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天輪裝置異響問題結(jié)構(gòu)設(shè)計改進方案
為了防止天輪裝置出現(xiàn)異常響聲問題的出現(xiàn),重點從減小螺栓受力、防止螺栓松動兩個方面,對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行如下改進。
1.增大軸瓦固定螺栓規(guī)格或增加數(shù)量
游動天輪承擔載荷后產(chǎn)生對天輪軸的正壓力,當游動天輪和天輪軸有相對轉(zhuǎn)動趨勢時,在軸瓦和天輪軸之間會產(chǎn)生摩擦力,此摩擦力由固定軸瓦的螺栓承擔。當軸瓦與天輪軸間充分潤滑時,螺栓承擔的力很小;而當潤滑不良時,螺栓承擔的力顯著增大。軸瓦螺栓必須有足夠規(guī)格和數(shù)量,否則會因螺栓承載能力不夠而導致失效。
故增大軸瓦螺栓規(guī)格或增加數(shù)量,并提高螺栓強度等級,配合其他改進措施 (如軸瓦加裝定位塊
2、) 等,可大大改善螺栓的受力狀態(tài),降低軸瓦固定螺栓失效的機率。
2.改善軸瓦潤滑結(jié)構(gòu)與方式
軸瓦油槽改進前,設(shè)計為螺旋形,有效長度小,油槽較淺,在天輪重載下,潤滑油被擠出后,存油量很少,影響潤滑效果。改進后采用橫、縱向油槽相結(jié)合的結(jié)構(gòu),增加油槽有效長度,且油槽加深至 4 mm,儲油量增加 5 倍以上,顯著改善了潤滑效果。
常規(guī)的軸瓦加油方式是在天輪停止運轉(zhuǎn)時,人工從天輪輪緣上的加油口實施加油,這種加油方式,人員必須在井架上才能操作,費時費力。改進后為自動加油方式:天輪軸從游動輪一側(cè)中心打深孔,直到最遠端游動輪。在每個游動輪的對應(yīng)位置,再打橫向油孔與中心深孔貫通。一個電動加油泵,通過旋轉(zhuǎn)密
3、封裝置 (即可相對轉(zhuǎn)動又可保持密封) 與游動輪一側(cè)的中心孔相連,可將潤滑油自動加到各個游動輪的軸瓦處。電動加油泵通過分配器和管路,可同時為上下組天輪加油。
該裝置在地面機房操控啟停,可實現(xiàn)定期自動加油,人員不必爬上井架。該系統(tǒng)還具有低油位報警功能,可避免缺油。
3. 調(diào)整固定輪與天輪軸的配合
改進前,固定輪與天輪軸的配合公差為 H8/js6 或 H9/js6,若軸孔尺寸都加工到最不利的極限偏差時,間隙會偏大。一旦配制平鍵的尺寸偏小,平鍵工作面和輪轂間隙過大,就易造成平鍵“滾鍵”現(xiàn)象,運行中會出現(xiàn)周期性噪聲。改進后,將此處配合更改為 H7/n6,以提高公差配合精度,保證裝配質(zhì)量,避免了運行
4、噪聲。
4. 改進軸瓦加工工藝
半軸瓦加工工藝 所示。改進前軸瓦采用同一張零件圖,各自完成整圓加工后再銑開;內(nèi)外徑尺寸采用公差要求予以控制,2 組軸瓦隨機裝在 1 個游動輪上。由于左右軸瓦內(nèi)孔、外圓非一刀加工,存在尺寸偏差,若安裝在 1 個游動輪上,會出現(xiàn)左右軸瓦受力不均衡的情況;再加上兩半軸瓦之間存在間隙,使得兩半軸瓦在圓周方向有一定的運動空間,每次提升機啟動或停止時,軸瓦與軸瓦之間,軸瓦與輪轂之間都可能會發(fā)生相對運動,造成對連接螺栓的切向力,嚴重時導致螺栓被剪斷。
改進后 ,要求 4 片半軸瓦為 1 組。先加工半軸瓦的剖分面,然后組合為一體,1 次裝卡加工外圓和內(nèi)孔,并要求 4 片半
5、軸瓦打好標記,安裝在1 個游動輪上。采用這種工藝的優(yōu)點:同一游動輪的軸瓦內(nèi)孔和外徑尺寸一致,受力均衡;避免加工完畢再切開造成的剖分處變形。
5. 半軸瓦加裝定位塊
改進前 ,半軸瓦的定位全部依靠端面螺栓承受切向力,螺栓受力過大。
改進后 ,每個半軸瓦和輪轂之間都增加了定位塊,該定位塊可承受較大的切向力,大大降低了螺栓的切向受力,確保了螺栓的安全。定位塊可以通過螺栓固定在輪轂上,或者焊在輪轂上。當軸瓦磨損后需要更換時,需將定位塊配磨,保證其工作面與軸瓦的良好接觸。
6. 游動輪采用滾動軸承
天輪裝置的游動輪與天輪軸之間采用滾動軸承替代軸瓦。由于滾動軸承具有承載能力強、摩擦力小、潤滑方便
6、及壽命長等特點,采用滾動軸承的天輪裝置結(jié)構(gòu),可以徹底避免軸瓦磨損、軸瓦固定螺栓剪斷等故障[4],但這種結(jié)構(gòu)最大的缺點是成本較高。
除上述主要結(jié)構(gòu)改進外,還對局部結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化,使其能夠更好地平穩(wěn)安全運行。比如:軸瓦固定螺栓安裝時涂樂泰防松膠,可有效防止螺栓松動;加大輻條規(guī)格或增加數(shù)量,提高天輪裝置整體結(jié)構(gòu)強度;改進卡箍的形狀,保證卡箍能夠全部或局部擋住軸瓦螺栓,避免軸瓦螺栓退出而被卡箍切斷;增設(shè)清洗軸瓦的放油口,便于對軸瓦清洗;也可采用鋅基合金軸瓦代替軸瓦,可大大降低制造成本等。
引文:
[1]杜波, 賈建閣,等.?多繩摩擦式提升機天輪裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進?[J].?礦山機械, 2016, 44(3):?29-33.
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