浅谈WK－4A型电铲提升传动系统的常见故障及诊断方法

李兴华

(凉山矿业股份有限公司，四川 会理615146)

1 WK－4A型电铲提升系统概述

在现代金属非金属露天矿山生产工作中，重型铲装设备担负着极其繁重的任务，主要任务是完成铲装作业。WK－4A型电铲主要由回转、行走、提升、推压等系统组成，提升系统主要由提升电动机、减速机、卷筒、钢绳部件组成，承担着铲斗的提升和下降。在电铲作业中，提升系统运转率最高，铲斗的提升和下降十分频繁，受到冲击载荷复杂多变，容易发生故障。因此，抓好设备的日常维护、保养及探讨WK－4A型电铲提升系统常见故障，掌握故障诊断方法，对提高电铲设备完好率、保证其运转率有着十分重要意义。

2 做好电铲的日常管理

众所周知，电铲的日常管理是电铲高效运转的关键条件之一，因此作为技术人员及设备一线设备管理人员，就应该对电铲的管理负全责。首先我们必须严格要求操作工遵守操作规程、作业规程、安全注意事项及各项规章制度。在操作电铲之前，认真的研究透电铲的技术要领，做到心中有数，经常与其他人员进行交流和沟通，只有充分了解电铲的基本状况以及电铲的基本性能，学习好的管理办法。各种不同的型号也要结合实际情况来定夺，不能千篇一律。另外就是做好电铲的现场运转记录及相关情况记录。如配件更换时间和产地、设备的运行时间、故障时间、什么故障、巡视检查时所发现的问题及如何进行处理、配件的更换间隙等，这些都是可以作为电铲的管理、运转及检修的基础。

3 提升机构传动原理

提升机构的传动系统如图1所示，提升电动机经对轮带动一对人字齿轮，(对轮将I和II连成一体，统称为提升一轴)，因为大人字齿轮用平键固定在提升二轴上(III和IV统称为提升二轴)，所以它们联动转动。提升二轴的直齿轮和提升三轴直齿轮成对，在提升二轴带动下同时运转。提升三轴(V)直齿轮用螺丝固定在提升卷筒上，因而可带动卷筒完成铲斗的提升和下降。

图1 提升传动系统示意图

4 主要机构的常见故障

4.1卷筒轴(如图2)是铲斗升降作业的核心受力件，容易发生疲劳破坏，卷筒轴与卷筒齿轮过盈联接处在工作一段时间后发生相对转动，是卷筒轴与卷筒齿轮过盈联接遭到破坏，磨损剧烈，震动加剧，严重时卷筒轴甚至断裂。

图2

4.2联轴器又叫对轮(电动机侧对轮、对轮胶垫、对轮螺丝、减速箱侧对轮)是把电动机轴同转动轴直接连接起来的装置，它缓冲转矩，使传动平稳。对轮中间有五个硬胶垫，易发故障对轮螺丝断或松动、硬胶皮坏。

4.3提升钢丝绳是提升机构的一个重要组成部分，工作条件恶劣，在钢丝绳的使用过程中，由于磨损或受力过大过猛等原因，会出现断股、断丝、直径缩小等现象，其损坏程度及承载能力直接关系到设备及人身安全，从而看其实际情况进行及时的更换。

4.4提升减速箱是提升结构的传动减速系统，工作条件恶劣，有异物进入、维护不周等原因易发生齿轮打牙、齿轮磨损过限、轴承发热烧死。

4.5提升发电机、提升电动机，易发生整流子有斑点，电机冒火、碳刷磨损过限、底角螺丝松动。

4.6制动装置既要保证提升机构的正常运行，又要稳妥可靠，闸带与闸轮的间隙必须保持在2～2.5mm之间，过大或过小都会影响机构的正常运动。闸皮在工作过程中会逐渐磨损，当磨损值超过原来厚度的一半时，必须进行更换，以保证制动装置的灵敏可靠、有效，电磁阀易发生不吸、分气阀气路不通，造成抱闸打不开的故障现象。

5 故障诊断

5.1 “耳听、眼观、鼻闻、手摸”法

在长期的生产实践过程中，经过前辈们探索，探索出一套行之有效地诊断方法，即“耳听、眼观、耳闻、手摸”，它直接简捷，可及时发现故障，预防事故发生，减少检修时间，广泛应用于生产实践。

5.1.1 “耳听”

a)听提升发动机、电动机的运转状态是否正常;

b)听减速箱是否有异响;

c)听气路是否畅通。

5.1.2 “眼观”

a)提升电动机、发动机整流子的光洁度及刷架、刷窝、碳刷磨损是否过限;

b)底角螺丝、联接螺丝等是否松动;

c)联轴器螺丝、胶块是否松动;

d)观察减速箱是否有打牙、是否存在缺油、漏油;

e)制动装置是否灵活;

f)提升钢丝绳是否有断丝、断股、直径缩小等现象;

g)观察设备是否有断裂等现象。

5.1.3 “鼻闻”:

闻各部线路是否有焦糊味。

5.1.4 “手摸”a)电动机、发电机的温度是否正常;b)减速箱、轴承温度是否过高。

5.2 VIB－10测振仪诊断法

目前国内的故障诊断较为先进方法是采用瑞典SPM公司VIB－10测振仪，测取振动速度有效，数据重复性很好，从中获取有关提升传动系统的故障信息。

电铲在挖掘时将铲斗向上提起，使斗刃产生巨大的切削力，由于物料性质的差异，切削力是随机变化的。测试选择提升阶段进行，回转平台固定不动，测试点布置在对振动速度作为检测参数。该方法主要应用于减速箱及轴承出现的疑难故障的诊断。

6 建议

6.1在操作过程中，积极推行“稳启动、慢加劲、柔和操作、不过逆回转”的先进的操作方法。

6.2加强设备的日常维护保养，做到班前班中班后的检查，存在安全隐患及时进行整改，发现故障及时处理排除。

6.3加强操作工技能培训和责任心教育，树立主人翁意识。技术人员、设备管理人员应加强对设备的监督检查。

6.4积极引进先进的检测仪器，坚持检修与现代技术设备的引进相结合的方针，提高设备的诊断水平。

6.5设备管理人员加强对维修工在设备维修过程中的监督，确保设备的维修质量。

［1］尚光德.WK－4A挖掘机卷筒轴疲劳破坏分析及措施［J］.矿山机械，2004(6).

［2］徐跃峰，等.WK－4A电铲常见故障分析［J］.设备管理与维修，1996(7).

［3］四川省拉拉铜矿.WK－4A型挖掘机操作维护检修规程［M］.1988.