淺談礦用挖掘機電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動故障排查

馮濤

摘要：機械化開采是現(xiàn)代煤礦企業(yè)生產(chǎn)過程中的主流形式，對于機械設備的使用來說，只有保證其機械設備的完整性、性能作用發(fā)揮性才能夠更好的發(fā)揮其使用價值。在煤礦生產(chǎn)中，挖掘機的使用率非常高，是露天采礦中不可缺少的重要機械設備，但是礦用挖掘機在使用過程中，電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動會直接影響采礦進展，如何才能有效的對礦用挖掘機電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動進行故障排查，是本文重點研究的課題。

關鍵詞：煤礦開采；礦用挖掘機；電纜卷筒；故障排查

礦用挖掘機在煤礦露天開采中已被廣泛應用，并且有著非常重要的應用作用，但是隨著挖掘機的使用率越來越高，作業(yè)量越來越大，挖掘機的系統(tǒng)故障問題就會經(jīng)常發(fā)生，其中電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動就是常見的一種故障現(xiàn)象，為了有效促進電纜卷筒高效運行，則需要對故障排查措施加以科學研究，結(jié)合礦用挖掘機的電纜卷筒故障現(xiàn)象，對電纜卷筒系統(tǒng)進行分析，并了解電纜卷筒的工作原理，采用科學的故障排查方法進行故障排查，再分析其故障原因與維修途徑。

一、礦用挖掘機電纜卷筒故障基本情況

本文是以機械式礦用正鏟挖掘機電纜卷筒為故障分析對象，其故障現(xiàn)象為驅(qū)動的電纜卷筒系統(tǒng)不能有效進行轉(zhuǎn)動，需要對其故障進行檢查。在故障出現(xiàn)后，對支架系統(tǒng)、鋼結(jié)構(gòu)、電纜系統(tǒng)中的軸承裝置、排纜裝置、傳動機構(gòu)、軌道以及馬達裝置等進行全面排查，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都有可能會引起礦用正鏟式挖掘機電纜卷筒發(fā)生不轉(zhuǎn)動的情況，并且這些系統(tǒng)問題的存在也會影響到礦用正鏟式挖掘機的整體使用性，縮減使用壽命，降低性能發(fā)揮，影響煤礦開采效率。

二、挖掘機電纜卷筒系統(tǒng)的組成

機械式礦用正鏟挖掘機中的電纜卷筒系統(tǒng)是由安裝支座、鋼結(jié)構(gòu)、卷筒裝置、馬達驅(qū)動裝置、排纜機構(gòu)、頂蓋及保護罩、軸承潤滑裝置、電氣控制系統(tǒng)等多個部件組成。每一個部件都有著獨特的作用，并且元件之間的關系緊密，任何一個元件出現(xiàn)故障問題，都會影響到整個電纜卷筒的正常運行，因此加強電纜卷筒不能轉(zhuǎn)動的故障排查，還需要對其部件的各項功能以及電纜卷筒的工作原理加以了解。只有全面掌握相關知識，才能夠?qū)﹄娎|卷筒結(jié)構(gòu)了解，才能夠?qū)收蠁栴}做出有效排查。

三、電纜卷筒的工作原理

1）安裝支架將電纜卷筒與主機進行連接，上部的連接桿中間帶有正反設計的螺紋，擰動中間的連接桿，可以調(diào)整電纜卷筒相對主機的水平程度，外部設有鎖緊螺母，當位置調(diào)整好后將螺母鎖緊。下部為支點銷式連接，焊在履帶架的法蘭外表面。

2）鋼結(jié)構(gòu)的主要作用是支撐卷筒并安裝輔助元件，保證各傳動件之間能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，同時也是各部件安裝的平臺，保證其他運行機構(gòu)正常工作。

3）卷筒用于纏繞或排放電纜，通過兩端部軸承座的螺栓整體固定在鋼結(jié)構(gòu)上，軸承座內(nèi)設置有軸承。理論上卷筒每轉(zhuǎn)一圈，排纜機構(gòu)橫向移動一個電纜節(jié)距。

4）排纜機構(gòu)主要包括排纜裝置、傳動機構(gòu)及軌道。排纜機構(gòu)的作用是使電纜的纏繞和排放有序進行，讓纜繩能夠均勻有序地在卷筒上纏繞和排放。排纜裝置主要由四組垂直放置和兩組水平放置的導輥對夾在其中的纜繩進行限制，同時通過鏈傳動帶動整個排纜機構(gòu)、卷筒和挖掘機行走機構(gòu)同步運行。排纜傳動機構(gòu)主要由兩套鏈傳動，一套單級減速機等組成，它的作用是通過主動鏈輪的帶動，再經(jīng)過一系列從動鏈輪的作用，使得排纜機構(gòu)的運行速度與卷筒和行走機構(gòu)的速度保持恒定比值。

5）馬達裝置主要用于驅(qū)動卷筒的轉(zhuǎn)動，卷筒轉(zhuǎn)動的速度可通過調(diào)整馬達的流量來實現(xiàn)。電纜卷筒的卷繞速度和行走速度匹配，每轉(zhuǎn)一圈排纜裝置大約走一個電纜節(jié)距，當挖掘機挖完一個掌子面時，開動挖掘機前進，電纜卷筒旋轉(zhuǎn)，縮放電纜，當挖掘機往后退時，通過電纜卷筒的纏繞，將電纜收起來，以免將電纜壓壞，發(fā)生危險。

四、電纜卷筒不轉(zhuǎn)動問題原因及改進措施

1、高壓滑環(huán)及定位方式的問題與改進

高壓滑環(huán)固定方式不科學，采用懸臂梁結(jié)構(gòu)固定形式，將高壓滑環(huán)固定在電纜卷筒軸上，而碳刷需要在卷筒外側(cè)與滑環(huán)箱相互固定，而卷筒外側(cè)的板材粗糙不平整，牢固性不可靠，同軸度也將無法得到基本保障，當高壓滑環(huán)出現(xiàn)不穩(wěn)時，電纜卷筒運行也會受到影響，不轉(zhuǎn)動是極有可能發(fā)生，所以在故障排查時，要對高壓滑環(huán)結(jié)構(gòu)進行檢查。改進措施：將高壓滑環(huán)與電纜卷筒軸視為一個整體，采用加定位軸承的方式，進行固定，并對安裝零件以及卷筒外側(cè)的板材進行加工，以達到要求標準，保證同軸度，促進電纜卷筒平穩(wěn)運行。

2、單級減速機的固定問題與改進

單級減速機出現(xiàn)連接不可靠也會導致電纜卷筒不轉(zhuǎn)動情況發(fā)生，這主要是因為連接板上的螺栓與單級減速機之間出現(xiàn)松動，焊接技術不到位，所使用的固定螺栓數(shù)量少，不能確保牢固性。改進措施：加強螺栓的合理使用性，并采用專業(yè)的焊接技術，對其科學、有效固定，通常要保證單級減速機與連接板的兩端固定性。

3、排纜裝置問題與改進

在電纜卷筒安裝時，電纜材料進入施工現(xiàn)場時，底部連接板與電纜之間發(fā)生摩擦，導致電纜的完整性受損，電纜的絕緣部位出現(xiàn)破裂、折斷現(xiàn)象，電纜在實際電能輸送時就會出現(xiàn)漏電問題，不但會造成周邊物體的連電、失火等危險，還導致電纜卷筒結(jié)構(gòu)燒壞，無法轉(zhuǎn)動。改進措施：加強對導向輥直徑與底部連接板的圓弧外徑的科學設計，給電纜進入預留足夠空間，減少摩擦。將內(nèi)側(cè)導向輥的電纜出口間隙減小，外側(cè)間隙大一些，內(nèi)外不再相等，這樣電纜可以很順利地進入排纜裝置，將出口減小，電纜可以很規(guī)則地卷纏卷筒上。電纜卷筒不轉(zhuǎn)動故障排查時，要對電纜的完整性進行檢測，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題需要及時改正。

4、頂蓋問題與改進

由于挖掘機使用工況條件比較惡劣，現(xiàn)場粉塵較大，所以電纜卷筒上部設有頂蓋保護裝置，以往設計的頂蓋只是在側(cè)面單項減速機、排纜機構(gòu)第 1 個大鏈輪處和換向器上部設有維修窗口，但是在現(xiàn)場維修時需要將大的頂蓋拆下，維護工作量大，一旦故障排查與維修不及時，就會導致不轉(zhuǎn)動情況發(fā)生。改進措施：在需要維護的頂蓋處增設小的維修窗口，提高方便性，為故障排查創(chuàng)建良好的便利條件。

5、軸承潤滑裝置問題與改進

軸承潤滑裝置不合理，就會導致潤滑效果差，在電纜卷筒長期轉(zhuǎn)動下，容易出現(xiàn)軸承干磨，熱量快速增長，進而發(fā)生燒毀機體的問題，也就無法繼續(xù)轉(zhuǎn)動了。改進措施：增加軸承潤滑裝置，通過軟管接頭接到鏈條保護罩開孔處，這樣可以方便地對軸承進行潤滑。

經(jīng)過上述改進方法后，電纜卷筒的使用效率提高，外部電纜收放自如，排纜機構(gòu)底部連接板不再磨損電纜，同時保證了高壓滑環(huán)的同軸度要求，軸承增加了潤滑裝置，避免軸承的干摩擦導致的損壞，單級減速機固定牢靠，同時也對保護罩結(jié)構(gòu)進行了改進設計，增加了 4 個觀察小窗口，更方便對排纜機構(gòu)鏈輪進行維護。有效提高電纜卷筒的運行效率，降低不轉(zhuǎn)動的發(fā)生幾率。

結(jié)語：在煤礦露天開采中，挖掘機的使用性能直接影響到開采效率與進展，而能夠影響挖掘機性能作用發(fā)揮的則是挖掘機機體結(jié)構(gòu)中的部件故障，其中電纜卷筒部件一旦發(fā)生故障，就會終止正常運行，為了有效的提高挖掘機使用效率，就必須要對電纜卷筒故障進行有效排查，并結(jié)合電纜卷筒的組成與工作原理分析，對礦用正鏟式挖掘機電纜卷筒不轉(zhuǎn)動問題進行針對性解決，只要找到故障原因，才能做出正確的解決方案，因此，研究礦用正鏟式挖掘機電纜卷筒不轉(zhuǎn)動故障排查是非常有意義的。

參考文獻：

[1]許玉明，王曉明，張永明，等.大型礦用挖掘機電纜卷筒裝置改進[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2014（9）；

[2]張秀廷，張梓軒.大型移動設備長距離供電電纜自動收放裝置的改進[J].冶金經(jīng)濟與管理，2016（2）；

[3]李瑞斌，韓鵬.基于Adams的礦用挖掘機提升卷筒軸向受力分析[C]//msc50周年慶典暨中國區(qū)用戶大會.2013.endprint