煤矿提升绞车故障诊断技术及设备保养探讨

【摘 要】本文介绍提升绞车的工作原理及性能，并对绞车故障诊断技术和设备保养进行了论述。

【关键词】煤矿机械；提升绞车；故障诊断；设备保养

1 提升绞车的工作原理及性能

1.1 工作原理

（1）动力传动系统：其传递路线为：电机联轴器中心轮1（太阳轮）行星轮中心轮2（内齿轮）调整装置行星架斜齿轮卷筒。

（2）调速系统：因系行星差动轮系，自由度有2个。通过对内齿轮的速度调整，可实现对行星架输出转速的无级调速，使卷筒达到理想的工作转速。

（3）辅助装置：包括紧急制动装置、工作制动器、调速操纵器、深度指示器与卷扬系统等。紧急制动装置用于突然停电或遇紧急情况时，起紧急刹车作用。主要由电力液压制动器和带制动轮的柱销联轴器组成；工作制动器用于停车前或工作中制动减速。该制动器为连杆带式制动器：主要由制动带、杠杆系统和操作手柄组成。制动带有内衬，用螺栓或铆钉固定于钢带上；调速操作器由块式制动器，制动闸轮，杠杆系统，操作手柄组成。向前推动操作手柄，位于调速器外侧的块式制动器打开，调速轮空转，调速器输出速度为零。向后拉动操作手柄拉紧制动时，调速轮固定不动，调速器输出速度最大；卷扬系统装置包括卷筒、主轴与轴承座。卷筒由大齿轮、制动轮和钢板卷筒组成，并通过平键联接在主轴上，外带绳槽的衬垫或木衬、以减少钢丝绳的磨损。

1.2 性能要求

（1）满足负载时变：绞车用于海洋拖曳、电梯轿厢提升、矿山调度等场合时，由于外界环境因素影响，例如海浪、海流、货物质量等的不断变化，其负载也在不断变化。这就对绞车的稳定运行造了很大干扰。因此，要采取有效的控制手段来控制绞车的收放速度。

（2）驱动力矩范围大：这是由绞车的工作环境决定，其驱动力范围从几公斤到上百吨不等。

（3）调速方便，高低速运行稳定：由于收放工作的需要，现在许多绞车都需要能够方便连续地调整收放速度。高速运行时，不能出现飞车情况；低速运行时，不能出现爬行现象，而且要保持一定的输出力矩。

（4）要求较高安全可靠性：由于绞车一旦出现事故，就有可能对人的生命或财产造成很大的伤害，加上绞车的工作环境大多较恶劣，要求绞车具有很高的可靠性。因此，在设计绞车时，应考虑到绞车的最大负载能力、绞车的防爆性与元件的可靠性等因素。

（5）较好的可操作性：一些先进的电子控制技术、通讯技术的运用，使得绞车有很好的人机接口和远程通信能力，极大提高了绞车的操作性能。

2 绞车故障诊断方法

2.1 传统诊断方法

绞车的故障现象是各种各样。实际检修过程中，要充分利用手、眼、耳等器官，判断时，先要搞清楚故障的基本现象或特征，深入仔细思考和具体分析有可能产生故障的部位，以及可能的原因，然后遵循“从简到繁、由表及里、由易到难”的原则。

首先，进入现场直接观察机械设备，并查阅机器运行技术档案资料，结合故障诊断设备。

2.2 运用现代诊断技术

现代测试仪器主要有便携式振动仪，温度计和油样分析仪等。

对绞车运用震动诊断，是运用外在设备对绞车的运行状态做出判断，进而对有故障部位、故障程度、故障原因做出准确判断。绞车常见的机械故障一般出在轴承和齿轮。齿轮的正常运转，关系到整台设备的正常工作。齿轮是一种较为复杂的成型零件，保证其制造和装配质量较为困难，特别是在井下高速重载下运行的齿轮，工作条件更为恶劣。振动分析是非常先进的技术手段。因此，要求设备故障诊断人员有较高的理论水平和较强的实际操作能力。

对绞车采用油样分析，通过油液分析来达到故障诊断的目的。通过对工作油液（脂）的合理采样与分析处理后，就能取得关于该机械设备各摩擦副的磨损状况：包括磨损部位、磨损机理以及磨损程度等方面的信息，从而对设备所处工况作出科学判断。磨损、疲劳和腐蚀是机械零件失效的3种主要形式和原因，而其中磨损失效约占60%左右。由于油样分析方法对磨损监测的灵敏性和有效性，因此，这种方法在机械故障诊断中日益显示其重要地位。

油样分析通常指油样的铁谱分析和光谱分析以及磁塞分析，都是对铁磁性物质颗粒的收集和分析。通过油样分析，能获取绞车以下信息：

（1）磨屑的浓度和颗粒大小反映出绞车磨损的严重程度；

（2）磨屑大小和形貌反映磨屑产生的原因，即磨损发生的机理；

（3）磨屑的成分反映磨屑产生的部位，亦即零件的磨损部位。

温度检测是绞车诊断的重要特征参量。温度升高反映出是否不良、选用材质是否合格，许多轴承的损坏都与轴承的温升息息相关。温度检查是检修绞车的重要依据，是引发机械故障的重要因素。绞车故障检修时选用非接触式温度计就可以收到效果。

3 绞车日常管理维护

（1）要保持设备清洁，设备停止运转后才可进行维修、保养和加油等；经常检查油管、气管、接头处是否有渗漏现象，保证所有的电、气、液管线不与坚硬物发生摩擦；车上变速器等设备摩擦连接处应按照技术要求加足油，防止锈蚀等；设备每运行250 h，应更换滤油器芯。

（2）由专业维修人员进行液压系统的维护工作，确保系统清洁度是液压系统维护的重要问题之一。每次系统运转或维修后，都应检查油箱油面，油量不足时，应及时添加相同牌号的液压油。

（3）滚筒轴承应保持良好的，每月注入一次锂基脂，加注量为贮油量；不定期检查油液位及油液质量，杜绝添加劣质油，尽可能使用同一牌号的油。

（4）精心维护管理降低测井绞车操作过程中出现故障的概率，使绞车保持正常的工作状态，增加绞车使用寿命。当测井绞车长期停止使用时，应存放在干燥、通风良好、无腐蚀性介质，且避风雪、防暴晒，有消防设施的场所。

4 结语

煤矿建设和生产单位要重视对绞车的维护、维修和保养工作，大力提高维修、维护人员的职业水平尤为重要。及时总结经验，逐步提高判断故障的技术水平。

参考文献：

[1]高森林.煤矿提升绞车制动系统的改造[J].煤矿机械，2001（l6）.

[2]丁康，朱小勇，陈来华.齿轮箱典型故障振动特征与诊断策略[J].振动与冲击，2001（3）.