礦井多繩摩擦式提升機(jī)天倫裝置故障分析及修復(fù)

（山東煙臺(tái)鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，山東 煙臺(tái) 362000）

1 天輪裝置結(jié)構(gòu)分析

礦井多繩摩擦式提升機(jī)天輪裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由天輪軸、固定輪、游動(dòng)輪、軸瓦、軸承座、軸承、天輪襯墊及兩半卡箍等組成?，F(xiàn)用的天輪裝置結(jié)構(gòu)基本一致，其中1個(gè)輪為固定輪，其他均為游動(dòng)輪。

圖1 多繩摩擦式提升機(jī)天輪裝置結(jié)構(gòu)

2 礦井多繩摩擦式提升機(jī)天輪裝置故障診斷

當(dāng)時(shí)域空間中的某一時(shí)間段內(nèi)分布有均勻的附加白噪音時(shí)，借助濾波裝置便能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)空間內(nèi)噪音的區(qū)別分隔。通過對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的測(cè)定可得下式 ：x（t）=s（t）+n（t）.

式中：x（t）為收集的信號(hào)總量；s（t）為實(shí)際信號(hào)量；n（t）為噪音量。

若想獲得相對(duì)純正的故障信號(hào)，就必須將白噪聲引入其中，并將其視作隨機(jī)噪聲，這些隨機(jī)噪聲隨著信號(hào)的采集而被隨機(jī)收集，并經(jīng)過i次檢測(cè)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(huì)對(duì)信號(hào)收集產(chǎn)生一定的影響，例如產(chǎn)生新的信噪比。只是數(shù)值一般會(huì)非常小，并不會(huì)影響分解結(jié)果。反之，白噪音還有助于提升信號(hào)檢測(cè)的均與度，增強(qiáng)經(jīng)模分解的清晰度，另外，白噪音的引入還能在一定程度上規(guī)避模態(tài)混淆。

3 多繩摩擦式提升機(jī)天輪裝置故障分析及修復(fù)方法

3.1 游動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)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?xí)龃?，天輪的異響由此產(chǎn)生；而這時(shí)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(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)形成的摩擦力，長(zhǎng)此以往，固定螺栓會(huì)在正反轉(zhuǎn)運(yùn)行中被慢慢剪斷，剪斷之后的螺釘會(huì)在游動(dòng)輪轂內(nèi)孔端面形成環(huán)形溝槽，這也是天輪產(chǎn)生異響的重要原因。

（2）修復(fù)。針對(duì)上述問題進(jìn)行修復(fù)時(shí)，首先要拆卸游動(dòng)輪的一個(gè)端面，并將其向下放置在工作臺(tái)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(zhǎng)，允許公差0.03 mm。對(duì)3個(gè)游動(dòng)輪分別測(cè)量輪轂孔內(nèi)徑、輪轂厚度以及輪轂端面與內(nèi)孔的垂直度，檢查點(diǎn)不少于8個(gè)，并制表記錄。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，將3個(gè)游動(dòng)輪轂內(nèi)孔加工成統(tǒng)一尺寸及公差帶，輪轂端面根據(jù)溝槽深度，在不影響強(qiáng)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(xiàn)，通過拆除游動(dòng)輪，往往會(huì)在天輪軸上游動(dòng)輪配合處發(fā)現(xiàn)銹蝕和磨損的跡象，這個(gè)部位還會(huì)出現(xiàn)一條頗為清晰的“分界線”。這是因?yàn)樘燧嗇S瓦潤滑效果不佳，油膜形成受阻，增大了游動(dòng)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(xiàn)了異響的問題。

（2）修復(fù)。在對(duì)天輪軸進(jìn)行磨損與銹蝕問題的修復(fù)時(shí)，首先要進(jìn)行天輪軸探傷。如果探傷的結(jié)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(xiàn)依然存在凸凹不平的問題，那么就要對(duì)天輪軸各部尺寸及形位公差進(jìn)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(shí)，建議采用刷鍍工藝修復(fù)；間隙大于0.15mm且小于2.00mm時(shí)，冷融工藝是最合適的修復(fù)方法。①電刷鍍法。這種工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，并且已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)體系，應(yīng)用范圍也很廣泛，滿足多種金屬鍍層材料需求。進(jìn)行刷鍍時(shí)，工件能夠保持較低的溫度，并且鍍層的殘余應(yīng)力較小，這樣能夠有效避免對(duì)基體的二次傷害。②補(bǔ)焊修復(fù)法。補(bǔ)焊修復(fù)法即使用符合條件的焊條在軸頸磨損部位進(jìn)行堆焊，然后進(jìn)行自然冷卻，切記不可強(qiáng)制冷卻。這是因?yàn)閺?qiáng)制冷卻會(huì)使得補(bǔ)焊部位的硬度和應(yīng)力得到大大增強(qiáng)，這會(huì)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(duì)軸頸磨損處進(jìn)行包裹，一般是采用耐磨的薄鋼皮，然后進(jìn)行脈沖點(diǎn)焊，最終使得軸頸尺寸滿足相關(guān)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(huì)看到內(nèi)部的脂水混合物。如果使用正確，并且定期進(jìn)行維護(hù)，軸承銹蝕的問題是可以有效避免的，之所以會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的銹蝕，主要是因?yàn)檩S承座端蓋密封不良造成的，一旦遭遇雨水襲擊，雨水便會(huì)經(jīng)由密封不嚴(yán)實(shí)的密封處進(jìn)行內(nèi)部，影響軸承的潤滑，最終造成軸承的銹蝕。

（2）修復(fù)。主軸承作為天輪裝置的重要部件，在天輪裝置運(yùn)行中發(fā)揮著重大的作用，主軸承承載著提升機(jī)在運(yùn)行中的動(dòng)荷載。因此，要強(qiáng)化對(duì)軸承的保養(yǎng)，定期進(jìn)行潤滑，減少滾動(dòng)體、滾道及保持架之間的摩擦，從而延長(zhǎng)軸承的使用壽命。在對(duì)軸承進(jìn)行保養(yǎng)修復(fù)的時(shí)候最好選擇美孚公司生產(chǎn)的合成復(fù)合鋰基脂力富MobilithSHC系列，例如Mobilith SHC460，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，這種潤滑脂的在礦山中的使用口碑是十分不錯(cuò)的。定期補(bǔ)充潤滑脂是十分必要的，但是潤滑脂的補(bǔ)充需要遵循一定的周期性規(guī)律，但是這個(gè)補(bǔ)充周期會(huì)受到很多因素的影響，例如軸承的類型和大小、轉(zhuǎn)速、工作溫度等，一般使用單位可結(jié)合自身的使用情況靈活確定補(bǔ)充周期。如果新加入的潤滑脂與軸承內(nèi)原有的潤滑脂互不相容，那么就會(huì)導(dǎo)致潤滑脂的稠度的變化，潤滑脂甚至?xí)霈F(xiàn)大量流失的情況，最終影響潤滑的效果。如果出現(xiàn)新舊潤滑脂不相容的情況，就要將軸承內(nèi)原有的潤滑脂進(jìn)行清除，清除干凈之后方可進(jìn)行新的潤滑脂的加注，不能盲目進(jìn)行潤滑脂的補(bǔ)充。

4 結(jié)語

綜上所述，提升機(jī)市場(chǎng)呈現(xiàn)出不斷的國際化的趨勢(shì)，隨之天輪裝置性能也需要得到進(jìn)一步的提升，提升機(jī)設(shè)計(jì)者要與時(shí)俱進(jìn)，不斷進(jìn)行科研創(chuàng)新，才能使得我國的天輪裝置更加的先進(jìn)和節(jié)能。