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堆取料机行走制动器常见故障原因及改进措施

作者:责任编辑 / 发布日期:2017-06-08 / 来源:工程机械与维修
  悬臂式斗轮堆取料机是大宗散状物料连续装卸的高效设备,日照港矿石堆料场共有6 台该种堆取料机,用于矿石、焦炭、砂石、煤等散装货物的装卸。本文介绍该机行走制动器结构、故障原因及改进方法。

1. 工作原理及调整方法

堆取料机行走制动器结构


(1)工作原理
  该斗轮堆取料机行走制动器结构如附图所示。该制动器为机械式惯性制动器,无附加制动动力源,可自动实施制动。该制动器安装在行走电动机与行走减速器之间,主动花键轴1与电动机连接,芯轴13 与减速器连接。
  电动机通电时,其输出的扭矩通过主动花键轴1 带动花键套3 和主动顶5 转动,使主动顶5 的凸螺旋面作用在从动顶9 凹螺旋面上,二者产生相对角位移的同时,使主动顶5 向上轴向位移,从而带动上摩擦锥7 向上位移,并压缩制动弹簧2。与此同时,支撑弹簧18 使上、下摩擦锥环(8、10)处于浮动状态,并使上、下摩擦锥(7、11)分别与上、下摩擦锥环(8、10)脱离,从而解除制动。此时,主、从动顶(5、9)的2 个凹、凸螺旋面紧密贴合,将电动机及主动花键轴1 输出的扭矩传递给芯轴13 及减速器。
  电动机断电时停止输出扭矩,主、从动顶(5、9)的2 个凹、凸螺旋面相互作用力消失,制动弹簧2 被压缩时储存的能量得以释放,推动上摩擦锥7 向下移动,使上、下摩擦锥(7、11)分别压紧上、下摩擦锥环(8、10),从而实现制动。
  支撑筒17 为该惯性制动器的壳体,制动力通过支撑筒17 传递到堆取料机的机架上。支撑筒17 上设有侧门23,打开侧门23,可检查制动器工作情况,还可对制动器进行调整。
(2)调整方法
  制动力矩调整螺母25 用于调整制动弹簧2压缩量,使制动力矩满足制动要求。右旋制动力矩调整螺母25 时制动力矩增大,左旋则制动力矩减小。
  制动器实施制动时,主、从动顶(5、9)之间凹、凸螺旋面应有轴向间隙,避免主、从动顶(5、9)的凹、凸螺旋面产生支撑作用,使上、下摩擦锥(7、11) 与摩擦锥环(8、10)无法紧密贴合。主、从动顶(5、9)凹、凸螺旋面之间的轴向间隙称为空程,该空程通过空程调整螺栓4 进行调整。
  制动器分离时,上、下摩擦锥环(8、10)在支撑弹簧18 的作用下应移动一定的行程,该行程称为分离行程。分离行程通过分离行程控制螺栓22 进行调整。

2. 常见故障及原因

(1)制动器产生振动噪声

  故障现象 斗轮堆取料机行驶时,虽然已经解除制动,但是制动器发出振动噪声。

  原因分析 产生振动噪声的原因有以下3种:一是制动弹簧的预紧力过大。制动器分离时,上、下摩擦锥应与上、下摩擦锥环分离。如果制动弹簧预紧力过大,主动顶向上移动时无法压缩制动弹簧,上、下摩擦锥和上、下摩擦锥环仍然处于贴合状态,贴合产生的摩擦力,会产生摩擦噪声和振动。二是解除制动时,上、下摩擦锥与上、下摩擦锥环分离间隙过小,造成上摩擦锥和上摩擦锥环处于半贴合状态,导致摩擦锥振动。三是冬季制动器内部进水后结冰,将制动器冻住,无法打开。

(2)制动器不制动及制动效果不好

  故障现象 操纵斗轮堆取料机停机时,制动器制动失灵,斗轮堆取料机滑行距离过长。

  原因分析 造成制动失灵的原因有以下3种:一是制动弹簧的压紧力不够。制动弹簧释放能量后其压紧力过小,上、下摩擦锥与上、下摩擦锥环不能紧密贴合,产生的制动力不够。二是上、下摩擦锥过度磨损。制动器使用时间过长,上、下摩擦锥上的摩擦材料逐渐消耗掉,制动能力降低。三是凹凸螺旋面无空程。制动器工作一段时间后,由于上、下摩擦锥的逐渐磨损,使主、从动顶凹、凸螺旋面的轴向间隙逐渐减小直至为零,主、从动顶凹、凸螺旋面的支撑作用,使上、下摩擦锥与摩擦锥环无法紧密贴合。
(3)制动器无法调整
  故障现象 斗轮堆取料机制动失灵或无法解除制动需要调整时,无法拧动空程调整螺栓,有时按规定拧动空程调整螺栓后,制动仍无法解除。
  原因分析 制动器无法调整的原因有以下2种:一是粉尘进入上、下摩擦锥与摩擦锥环之间的缝隙,久而久之形成块状,阻碍上摩擦锥轴向位移。二是主、从动顶连接的滚珠处进入粉尘,这些粉尘和滚珠上的黄油相混合,使滚珠无法滚动,上摩擦锥无法转动。

3. 改进措施

  由于制动器两端分别与电动机、减速器连接,所以更换非常困难。制动器制动机构又处于其内部,一旦出现故障,在现场维修会占用很多时间,从而影响斗轮堆取料机正常运转。为避免制动器出现故障,提高其使用寿命,我们在分析其工作原理、查明故障原因的基础上,实施了以下改进措施。
(1)定期调整制动器
  我们规定制动器的调整周期为1 周,具体措施如下所述。
一是调整制动力矩。卸下制动器侧门,拧松制动力矩调整螺母和锁紧螺母,调整制动力矩调整螺母,使之满足制动要求,完成调整后锁紧制动力矩锁紧螺母。
二是调整分离行程。拧松分离行程锁紧螺母,将分离行程控制螺栓拧紧至极限,然后将分离行程控制螺栓退1 圈再锁紧分离行程控制螺栓。该制动器共3 套分离行程控制螺栓,需同时进行调整。
三是调整空程。首先拧松空程调整锁紧螺母,退出空程调整螺栓约8mm 以上,此时制动力矩解除;然后右旋空程调整螺栓,找到零基点(手感突然加重时),右旋空程调整螺栓拧进1 圈半;最后用空程调整锁紧螺母锁紧空程调整螺栓。
四是调整分离间隙。如果以上3 项调整工作无效,应卸下电动机及支撑筒,先拧松分离间隙锁紧螺母,再拧紧分离间隙调整螺母使其接触到上摩擦锥,然后将分离间隙调整螺母退2 圈半,最后锁紧分离间隙锁紧螺母。
(2)定期更换摩擦锥
  上、下摩擦锥为制动器的核心部件,我们规定上、下摩擦锥强制更换周期为1 年,具体更换方法如下:卸下电动机、支撑筒、制动弹簧、分离间隙调整螺母、分离行程控制螺栓等,取出上、下摩擦锥,更换新品即可。
(3)设置泄水孔
  原制动器没有设置泄水槽,我们在制动器的支撑筒外面下部位置,用手电钻钻了1 个直径为8mm 的孔,作为泄水孔,用于防止制动器内积水,造成制动器锈蚀、结冰。
对斗轮堆取料机行走制动器实施上述改进措施后,节省了维修时间和成本,降低了故障率,提高了可靠性和使用寿命,消除了该机运行存在的安全隐患,提高了利用率。
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