随着现代新技术的发展,斗轮机的生产质量也在不断的完善和提高，然而在斗轮机使用过程中往往会出现一些故障，影响其正常运转。本文针对斗轮机运转过程中常见的车轮啃轨、平衡轮的偏转等故障进行分析，并提出了处理方法和改进措施。

　　关键词：回转装置；车轮啃轨；平衡轮偏转

　　Abstract: with the development of modern technology, the reclaimer's production quality has been perfect and improve, however, in the process of the reclaimer's use will often appear some fault, affecting its normal operation. This article in view of the reclaimer's common wheel gnawing rail during the process of operation, the balance wheel deflection failure is analyzed, and the treatment method and improvement measures are put forward.

　　Key words: turning device; Wheel gnawing rail; Balance wheel deflection

　　中图分类号：P634.3+3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

　　一、斗轮机概述

　　斗轮机又叫斗轮堆取料机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，目前已经广泛应用于港口、码头、冶金、水泥、钢铁厂、焦化厂、储煤厂、发电厂等散料（矿石、煤、焦碳、砂石）存储料场的堆取作业。斗轮堆取料机主要由斗轮及传动装置、上部金属结构、悬臂胶带机、行走机构、俯仰机构、回转机构、中部料斗及缓冲托架、尾车、洒水系统、栏杆走台、俯仰液压装置、集中装置、动力及控制电缆卷筒装置、电气系统组成。斗轮机利用斗轮连续取料，用机上的带式输送机连续堆料的有轨式装卸机械。它是散状物料（散料）储料场内的专用机械，是在斗轮挖掘机的基础上演变而来的，可与卸车（船）机、带式输送机、装船（车）机组成储料场运输机械化系统,生产能力每小时可达1万多吨。斗轮堆取料机的作业有很强的规律性，易实现自动化。控制方式有手动、半自动和自动等。斗轮堆取料机按结构分臂架型和桥架型两类。有的设备只具有取料一种功能，称斗轮取料机。

　　二、走行装置的车轮啃轨

　　（一）啃轨的危害

　　1. 降低车轮及轨道的使用寿命。在正常使用情况下，车轮可以使用10年或更长时间，但啃轨严重的斗轮机，车轮使用寿命很难超过1年，有的甚至只有几个月，造成频繁更换车轮。轨道侧面的摩擦也降低了轨道的使用寿命，严重时，轨道使用仅3~5年即报废。

　　2. 增加运行阻力。据测定，严重啃轨的斗轮机运行阻力是正常运行阻力的1.5~3.5倍，造成电机和传动机构的载荷增加甚至超载，严重时可使电机烧损或传动机构失效。

　　3. 对厂房结构产生不利影响。斗轮机啃轨易产生水平侧向力，导致轨道横向位移，使轨道固定螺栓松动。另外，侧向力通过轨道传递给厂房屋架，严重影响桥架和厂房的受力条件，使屋架板桥局部松动或断裂。

　　4. 斗轮机有脱轨的危险。斗轮机啃轨严重时，车轮轮缘被挤压变形，可能爬上轨道顶部造成脱轨事故。

　　5. 由于啃轨瞬时间有不间断噪音出现严重影响车间环保指标。

　　（二）啃轨故障的判断

　　1. 轨道侧面有一条明亮的痕迹，严重时痕迹上有毛刺和磨损产生的铁屑；

　　2. 车轮轮缘内侧有亮斑及毛刺；

　　3. 运行后，短距离内车轮轮缘与轨道侧面的间隙有明显改变。

　　4. 啃轨特别严重时，车轮轮缘和轨道侧面摩擦产生异音，甚至出现爬轨。

　　（三）啃轨故障的处理

　　走行装置的车轮啃轨的主要表现是当大车走行时车轮和轨道之间发生异常的声音，即轮缘和钢轨头部之间发生滑动磨擦产生的噪音。也有的时候会出现车轮在走行一段距离后发生车轮在水平面内垂直轨道方向上的窜动，并会冲击轨道。走行装置在轨道上行驶时如果出现啃轨现象是由多方面的原因造成的。如地面轨道的安装精度是否满足设计要求，地面轨道在料场堆积物料后是否发生了水平方向上的漂移。如果出现这种情况需要立即按照标准进行调整轨道的安装尺寸。两轨道中心距的尺寸偏差，轨道的直线度偏差是轨道影响车轮啃轨的主要原因。一般轨道中心距的偏差要求为±5mm，另外，设备本身的制造与安装的精度达不到要求也是导致车轮啃轨的一个重要原因。在制造过程中设备在两条轨道上的两车轮滚动圆中性面的间距应符合轨道中心距的要求，如果偏差过大就会发生啃轨。在相关制造要求的标准中对同一台车下的车轮滚动圆的中心面的安装位置偏差，同一支腿下的三个以上车轮滚动圆的中心面的安装位置偏差，同侧轨道上的一台机架下的全部车轮滚动圆的中心面的安装位置偏差都有详细的要求，在制造和安装时必须对其进行必要的检测和调整。车轮的滚动圆的中心面在水平面上的投影的方向的偏斜需要严格控制，通常不大于1/1000。如果偏斜过大，大车会每走行一段距离车轮就会在水平面内垂直于轨道的方向窜动一次。既发生啃轨也冲击轨道。这些情况的出现严重时必须对轨道和设备进行必要的调整和修理。

　　三、回转装置故障处理

　　（一）回转轴承问题

　　某公司斗轮堆取料机型号为DQ500／1000·30，1994年投产，该机具有 堆料、取料、取料通过、取料折返等多种功能。回转机构位2006年10月份委托厂家将回转轴承进行了更换。 回转轴承更换后出现的问题如下：斗轮机回转轴承更换投运后回转机构多次出现传动轴套上、下固定座法兰脱焊，造成大、小齿轮错位。故障发生后立即进行了检修，将上下脚定座法兰底板重新找正处理，安装调整大小齿轮啮合间隙：齿顶 间隙8 mm，齿侧间隙1．5 mm。对斗轮机进行回转试运，用红丹粉检测接 触斑点，发现接触面在20％左右，局部几乎为点接触且啮合磨损成波浪形，没有规律性。经检测数据得出以下结论：

　　1.传动轴套上下固定座法兰位置发生了变化，轴承内圈与外圈中

　　心不正，造成运转过程中两齿轮的中心距变化大；小齿轮与大齿轮啮合时两节圆无法相切，导致小齿轮中心不正，需重新找正。

　　2.传动轴在长期使用过程中，下部锥面处发生扭曲变形，存在 1．08 mm的弯曲，应更换新轴。

　　3.传动轴锥面键槽损坏，小齿轮内锥孔与传动轴锥面配合不紧，间隙较大。

　　根据得出的结论，专业制定了技术方案进行实施。

　　1.逐一拆除油马达、蜗轮减速机，解开小齿轮，解体更换磨损件

　　及变形的传动轴，调整轴承间隙在0．2 mm～0．3mm之间，按要求加油后组装好。

　　2.解体涡轮减速机，检查更换损坏件，调整蜗杆两端的轴承间隙应在0．15 mm～0．30 mm间，蜗轮轴承间隙应在0．10 mm～0．2mm 。用千 分表测量蜗轮、蜗杆轮齿间的侧隙符合0.38 mm～0．53 mm，齿顶间隙应 符合0．44 mm方向均不得小于55％。调整完后按工艺要求组装减速机，加油后用 专用工具转动蜗杆，减速机应运转应平稳、连续、无卡阻现象。

　　3.松开回转大轴承上、下座圈连接螺栓，然后人工托动悬臂架，反复转动轴承使内外圈回到同心位置，对称均匀地紧同连接螺栓，预紧 力为螺栓屈服极限的60％～70％。

　　4.割除传动轴套上、下固定座法兰并清理底座焊疤，将传动轴套吊装到上、下固定座内，用千斤顶将小齿轮与传动轴进行装配，使轴的 锥面与小齿轮内锥孔配合紧固。

　　5.重新确定小齿轮安装位置，将上下同定座法兰处于活动状态，在大小齿轮上下齿面问各垫0．8 mm的铜片，在小齿轮齿上下各装设一 个千斤顶对准大齿轮方向均匀施加作用力，缓慢进行直至将大小齿面两 侧铜片压死，将上、下固定座法兰点焊，取出铜片测量大小齿轮啮合间隙：齿侧间隙为1．7 mm，齿顶间隙为6．25 mm。人工拇动悬臂架旋转180。，再次测量大小齿轮啮合间隙：齿侧间隙为1.68 mm，齿顶间隙为 6．25 mm，符合技术要求，将上下、下同定座法兰焊牢。

　　6.将蜗轮减速器吊装到安装位置进行找正，要求蜗轮轴与传动轴的径向偏差小于0．5 mm，对称均匀拧紧地脚螺栓。吊装液压马达，装好各部油管接头。

　　7.在大小齿轮的齿面薄薄涂上一层红丹粉，组织斗轮机回转试运，观察大小齿轮啮合时接触面积在齿高方向约为40％左右，齿长方向约为60％左右，回转机构运行平稳，无异常响声和卡涩现象，符合技术要求。

　　（二）回转台车支撑轮磨损异常

　　回转采用双点对称变频电机、直角行星减速机齿轮输出驱动、台车式回转支撑形式。回转台车共计16个支撑轮，分为4组。采用内外平衡支架将4个轮连接成一体。采用集中方式，由两个干油站分别向16个点进行补充。每个干油站支持的点分布：车轮轴套8处；水平轮转轴2处；导向轮2处；外平衡架支撑轴两端4处。该系统具有日常工作量小，便于实现定量、定时输送至指定的点。

　　1.故障发生过程在安装试用初期，业主方要求对回转台车系统转轴进行油枪单独加注脂，并清洗集中管后，再使用集中加油站添加。但该意见未被施工单位和施工监理采纳。安装人员在出现异音后的方式依然是依靠干油站。在2012年11月底，进行铺底煤受卸时，B斗轮机回转部出现较小的间断异音，12月中旬，B斗轮机回转出现台车支撑轮在轨道上不转的缺陷，随即出现较大的异音。A斗轮机回转异音也同期出现。在对B斗轮机采用油枪补充油脂后，车轮异音消除，但有一个车轮卡涩未缓解。由于设备还处于调试阶段，设备试转和燃煤受卸同时进行，B斗轮机平均每天只运转4h左右。而在进行A斗轮机回转补充油脂时，出现少数几组车轮轴油枪加注无法进行的问题。在随后的调试工作，为充分暴露设备隐患，A斗轮机每天运行时间约2 h。12月下旬，A斗轮机回转台车有4个车轮有异音，同时发现有铜屑和碎片。

　　2.原因分析在对A斗轮机16个车轮进行逐个检查处理中，发现出现较为严重磨损的轴套达13个。其中有三组车轮根本未发现有的迹象。其余几组均为磨损后补加的脂。B斗轮机情况稍好，有7组磨损严重。1) 由于在施工安装完毕后，施工人员未进行集中干油站的油管疏通，也未对分 配器进行清 洗，单纯依靠干油站加注，致使根本未达到的目的。不足是本次故障的主要原因。 2) 转轴油槽被错误地安装在承力侧，不利于油脂的排出，是造成试用期间轴套普遍磨损的 根本原因。3) 在出现异音后，补充的脂虽消除了部分异音，但由于磨粒堵塞轴端的加油孔，致使 部分车轮未补充油脂，致使磨损加剧。4) B斗轮机整体损伤较小，主要原因是出现异音后，补充脂相对及时，避免了损坏扩大 。

　　3.处理方式在斗轮机回转平台发现铜屑后，工程部即召集施工监理、厂家工地代表、施工方等分析原因和解决问题，并要求制造商提供各零部件的制造图。定电公司决定对回转台车进行拆检。在拆除一组车轮检查后发现：① 由于轴头挡片的安装位置在下方，位于同侧的车轮油槽也被安装在下方，使得油槽在承力侧；而厂家的装配图纸的显示无误，油槽在正上方。由此判断，该设备车轮轴出厂前的安装出现偏差。② 轴套磨损严重。部分轴套由于磨损严重，使得轴套中部的环状油槽被损坏。根据掌握的设备工况，对回转缺陷进行以下处理：更换磨损的轴套及端环；重新加工轴；对轴端固定挡片的位置进行更改，使油槽位置位于正上方。③ 改变方式，改集中为油杯。由于外平衡架与车轮轴间隙较大，按具体要求加工油杯。同时在轴头重新加工M16×1.5的螺孔便于安装油杯。经过上述方案处理后，斗轮机运转正常。

　　四、活动梁升降中平衡轮的偏转

　　在日常工作中．斗轮机的堆取料作业都要用到升降活动梁．斗轮机堆料前要先将大车开至煤场空旷处，降低活动梁进行尾车变换操作，当尾车变换操作由取料变为堆料后，又要将活动梁升至最高位，才进行斗轮机的堆料作业；斗轮取料作业时同样要升降活动梁进行尾车变换操作，采用分层取煤时，斗轮机取完一层，必须重新就位降梁取下一层。然而，当平衡轮不在平衡位置的时候。活动梁钢丝绳就会和槽孔发生摩擦，在活动梁上升或下降的时候，就会对钢丝绳造成严重的磨损。甚至造成钢丝绳断股或断裂。所以平衡轮偏转对活动梁升降的故障发生率有很大的影响。依照平时工作经验发现，造成斗轮机平衡轮偏转的主要原因有两个方面。

　　1.活动梁两侧提升卷扬机驱动不同步。由于活动梁的升降是由东西两侧提升卷扬机进行驱动，那么两侧电机是否同时动作。卷扬机是否同时进行钢丝绳的收放工作关系到平衡轮受力是否一致，决定了平衡轮是否偏转。在活动梁的操作过程中往往在数次升降后都会造成平衡轮一定程度的偏转。在这种情况下，可以在平衡轮处于平衡状态时。在牵引平衡轮的两条钢丝绳水平处设置两处明显的标记，当两标记显示水平时，说明平衡轮处于平衡位置，如果两处标记在活动梁升降操作后出现不同程度的偏斜，说明此时平衡轮已发生了偏转．那么就要对平衡轮进行调整操作。有经验的运行人员可以通过观察平衡轮标记的不同情况直观地分析和判断平衡轮是否偏转。由于活动梁两侧提升卷扬机各由一台电机进行驱动，相隔有50m的传送距离，难免会出现动作时间的误差，所以电机驱动同步是一个值得深入长期研究的课题。

　　2.刹车制动不同步。活动梁升降过程中造成平衡轮偏转的主要原因还有两侧提升卷扬机刹车制动不同步。虽然对提升卷扬机设置了两台刹车装置。但由于东西两侧刹车电机驱动不同步。故动作时间不能非常精确。在日常工作中发现：刹车装置在使用一定时间后。机械会出疲劳磨损．抱闸的间隙会不同程度的增大。造成了一定程度的拖刹或刹车松等现象。由于这种情况的出现间接又造成活动梁升降过程中东西两侧四台刹车装置不能同时打开、同时抱闸．机械耐磨性能欠佳，因此平衡轮偏转时有发生。

　　在日常工作中发生平衡轮偏转现象是比较普遍的。当发现设置在活动梁平衡轮钢丝绳处的两处标记出现偏斜时，应切断司机室操作电源，在斗轮机配电室将活动梁东边或西边卷扬机电机空气开关拉开。送回司机室操作电源。操作活动梁上升和下降转换开关。边操作边观察标记的变化情况。当两标记重新出现水平状态时，应停止活动梁上升或下降操作，切断司机室操作电源，将配电室内活动梁东边或西边卷扬机空气开关恢复原位。故障处理完后进行整机试机操作，如发生活动梁平衡轮超限(75。)，司机不能处理的情况下应立即停机，切断司机室操作电源，认真检查斗轮机刚性腿和挠性腿侧平衡轮偏转情况．加强监视。马上通知检修处理。

　　参考文献

　　[1] 机械设计手册[M].北京：机械工业出版社，2005.

　　[2] JB/T7329.斗轮堆取料机技术术语[S].北京：中国国家标准化管理委员会,2008.

　　[3] GB/T14695.臂式斗轮堆取料机型式参数[S].北京：中国国家标准化管理委员会,2008.

　　[4] JB/T7329-2008.斗轮堆取料机技术条件[S].北京：机械工业出版社 2005.

　　[5] JB/T7326.斗轮堆取料机安全规程[S].北京：中国国家标准化管理委员会,2008.

　　[6] JB/T7328,斗轮堆取料机验收技术规范[S].北京：中国国家标准化管理委员会,2008.

　　[7] 王佩文．输煤系统及煤场设备[M]．北京：中国电力出版

　　社,2008．

　　[8] 广东粤华发电有限责任公司燃运分部．输煤系统运行规程[Z].2007．

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