多绳摩擦式提升机导向轮常见故障及处理方法的研究与应用

多绳摩擦式提升机导向轮常见故障及处理方法的研究与应用
摘要：本文针对多绳摩擦式提升机导向轮更换后出现的常见故障现象，通过研究和探索，提出了导向轮异响消除、导向轮异常游动控制、磨损轴瓦刮研、主轴破损修复等一系列做法，通过在吕家坨矿新主井上导向轮的实施和应用，有效地解决了新导向轮异响、大幅游动、轴瓦烧瓦、主轴挡板槽破损等难题，取得了明显的效果。

关键词：多绳摩擦式提升机天轮；导向轮；现场加工；异常游动；安全高效
1.概况
河北开滦股份公司吕家坨矿混合井井径8.3m，井深876.5m，井架高度62.5m，井筒内运行四层三车罐笼两个，20t箕斗两个。

新主井提升机型号：JKMD—4.5×4落地式四绳摩擦轮提升机，井架安装导向轮两个，导向轮直径：4500mm，天轮宽度：1400mm。

自新主井上导向轮更换后，即先后出现了周期性异响，轴瓦异常磨损，游动轮、固定轮南串，游动轮挡板烧轴等问题。

由于导向轮质量庞大、安装位置较高，更换周期长，经研究决定，利用检修时间根据故障现象现场逐一组织处理。

2.故障现象及原因分析
故障现象一：天轮挡板磨损，1#轮轴瓦（挡板）螺栓切，游动轮南移。

原因1：天轮安装工艺错误，导致各天轮2.5mm游动间隙消失，天轮运转过程中轴向游动导致挡板磨损，1#天轮轴瓦螺栓切断。

原因2：天轮中心线偏移提升中心线约3.5mm，天轮运转过程中自动调中，造成天轮整体南移，同时也进一步加大了挡板磨损及轴瓦螺栓径向负荷。

故障现象二：4#天轮（固定轮）左右游动。

原因1：天轮主轴、键、固定轮设计过盈配合等级偏低。

原因2：施工工具设计不合理，预紧力不足，对口螺栓松动。

故障三：3#天轮左右游动量大，1#、2#游动轮游动量极小。

原因1：初步判断为由于钢丝绳捻向自旋。

原因2：3#天轮主轴轴位磨损。

故障四：3#天轮主轴轴位磨损。

原因：组装天轮过程中未对加油孔进行彻底清理含杂质。

故障五：周期性异响。

可能性1：异响来源于4#轮（固定轮）：
原因：固定轮轮毂、主轴配合间隙过大，运转过程中，固定轮与主轴间相对错动。

处理方法：根据塞尺测量数据，增设铜皮调整间隙。

可能性2：异响来源于3#轮（游动轮）：
原因（1）：由于安装过程中对口螺栓预紧力不足，运转过程中轴瓦在一个圆周内受力不均，或轴瓦螺栓松动导致轴瓦磨损严重或变形，进而造成轴与轴瓦之间出现错动。

原因（2）：主轴在3#轮轴位处磨损、表面形态被破坏，以致当主轴与3#轮出现相对转动过程中出现异响。

原因（3）：主轴在3#轮轴位处磨损、表面形态被破坏，以致当主轴与3#轮出现轴向错动过程中出现异响。

可能性3：异响来源于天轮偏摆：
原因：由于天轮偏摆过大（安装测量最大值为4mm），导致轮辐受力变形产生异响。

故障六：天轮中心线偏离提升中心线3.5mm。

原因1：新天轮轴承座中心间距较旧天轮小7mm，安装基准选择错误，以1号游动轮为基准。

3.处理过程及方法
更换天轮限位挡板形式。

1号轮（游动轮）外侧轴瓦螺栓切断11条，挡板无法定位，且出现了挡板、主轴高温摩擦现象，导致挡板及主轴不同程度磨损。

因天轮轮毂螺栓孔内有切断的螺栓，第一次使用改造前形式挡板对游动轮进行定位。

自此先后两次更换挡板，挡板均严重磨损，且出现主轴限位槽、挡板研磨现象，当轴向磨损量达8mm后，磨损现象消失，综上分析得知，新天轮运转过程中产生了向挡板方向的轴向力。

主轴水平度、垂直度测量。

根据异常轴向力产生原因，分别组织测量主轴水平度及垂直度，水平度：0.13‰、垂直度：0.11‰，均满足安装要求，进而排除
了水平度、垂直度问题。

对天轮各对口螺栓二次预紧，消除周期性异响。

安装公司分4班组织完成了对天轮各螺栓紧固工作，异响明显降低，但仍然存在类似于主轴、轴瓦错位的异响。

现场安装刀架，利用提升机运转，现场制作主轴限位槽。

根据现场实际完成车刀架、夹具的设计安装。

利用提升机带动导线轮主轴转动，选用CA6140手动进给刀架，完成限位槽初次加工。

利用电锉刀，现场修补2mm倒角，表面粗糙度处理。

对挡板重新选型，利用卡箍式挡板对天轮轴向限位。

由于轴瓦内切断的螺栓无法取出，原挡板已无法固定，现场研究决定将挡板形式更换为卡箍式，为延长轴瓦螺栓处理赢得了时间。

主轴修磨，轴瓦修补。

针对主轴3#轮位置及轴瓦出现的磨损现象，组织了主轴表面修磨及轴瓦接触面、瓦背修整。

增设铜皮调整固定轮、主轴间隙。

测量固定轮C型键对面轮毂、主轴间隙为0.15mm，垫100mmX30mmX0.1mm铜皮两块，提升机试车，周期性异响及南串现象消失。

4.应用效果
吕家坨煤矿目前共有提升机5部，导向轮多已到达使用周期，此次新主井上天轮暴露出来的天轮异响、异常轴向串动、烧瓦、烧轴等一系列故障均为天轮安装的疑难问题，通过故障原因分析及各项应急措施，既保证了矿井安全生产，又成功地解决了各类问题，积累了大量工作经验，对今后天轮安装工作具有较高的指导意义。

5.结束语
天轮异响消除、轴向串动控制、轴瓦修补、主轴现场加工、卡箍式挡板等做法，保证了天轮安全高效的运行，消除了设备隐患，为矿井创造了可观的经济效益。

参考文献：
[1]晋民杰，李自贵.矿井提升机[M]. 北京：机械工业出版社，2011.
[2]张复德.矿井提升设备[M].北京：煤炭工业出版社，1998.。