悬臂式斗轮机俯仰故障分析与探讨

李季　范金宝

摘 要：悬臂式斗轮机随着现代工业机械的不断更新发展，逐渐普及到了众多工业生产之中。悬臂式斗轮机的出现，为现代的工业生产过程带来了极大的便利，但与此同时悬臂式斗轮机也因为其独特的机械结构，以及悬臂式斗轮机和地面接触面压力的大小导致了悬臂式导轮机出现了相应的故障，给斗轮机的日常使用带来了干扰，而在对斗轮机进行检修的过程中，也会因为耗时较长而影响工程现场的正常运行。所以为了避免这些情况的产生，需要工作人员能够及时的对斗轮机进行维护，经常的对设备关键部位进行检查，针对实际使用过程中斗轮机的机械臂上会出现的煤渣进行及时的清理，并且要求操作人员能够提升自身的专业技能，保证斗轮机的稳定运行。本文就斗轮机常出现的俯仰故障进行了分析与探讨。

关键词：悬臂式斗轮机；俯仰故障分析

悬臂式斗轮机这种大型机械以其卓越的性能，已经渐渐成为煤矿行业、电力行业、采矿行业等一些需要进行大量原材料运输的行业所必不可少的机械设备。斗轮机主要由三部分构成，其中包括俯仰部件、回转部件、以及斗轮部件组成。根据斗轮机型号、规格的不同，其他配套的构成部件也有所不同。斗轮机这种大型设备在工程的生产之后主要承担着燃料或者原材料传输的作用。并且斗轮机能够根据不同的工程项目、施工要求，斗轮机也发展出了不同类型的斗轮机，在种类繁多的斗轮机型号之中，有一些斗轮机的机构较为复杂收到环境影响较大，但在众多故障之中，俯仰机械结构的故障最为常见。

1.悬臂式斗轮机结构分析

斗轮机在日常使用过程中，由于本身结构特点有时会出现斗轮机的俯仰故障。而斗轮机的俯仰故障也会因为斗轮机俯仰机构驱动方式的不同而引发不同的故障，一般情况斗轮机俯仰结构驱动一般分为两种形式，一种是通过钢丝绳进行驱动，另一种是使用液压油泵提供动力的形式进行驱动，另外斗轮机的俯仰结构也可以分为整体俯仰以及非整体俯仰两种类型。

斗轮堆取料机的机械俯仰驱动主要有五个组成部分，这五个组成部分分别是：第一卷扬装置；第二是动滑轮组；第三是平衡安全装置；第四是定滑轮组；第五是钢丝绳。其中的卷扬装置也是有很多的部件组成，例如：电动机，双极制动器，减速机和卷筒等。本文提及的制动器主要是才用的电力液压的形式。推动器型带下降阀，调整下降阀，可使推动器下降时间五级延长，减少冲击。 机械俯仰机构中的卷扬系统设有平衡卷筒，这样可以让整个设备的俯仰系统受力平衡，保障了在绳索一边断裂的情况下的正常工作。

由于机械俯仰型式中俯仰角度的改变主要是由钢丝绳卷扬来影响的，而钢丝绳与液压油缸最大的区别在于，液压油缸既可以承受拉力，也可以承受压力，而钢丝绳只可以承受拉力，不可以承受压力，所以当后部配重部分相对铰点的力矩小于前部的力矩之和时，由钢丝绳承受拉力并抵消力矩差部分，而当后部配重部分相对铰点的力矩超过了前部的力矩之和时，钢丝绳不能承受压力，便会发生前部悬臂被抬起，设备后翻，酿成事故，所以在实际应用机械俯仰时，一定要保证在任何时候配重的力矩不超过前部力矩，使得钢丝绳在许用拉力范围内始终承受拉力。

如果单从经济的方面来进行考量，机械形式的俯仰驱动无疑是更加实用的，但是由于机械形式的俯仰驱动采用的钢丝绳的受力范围的局限，导致了斗轮堆取料机不能够进行臂架的进一步加长，影响了堆取料机的能力的增加。正是由于机械俯仰形式的这种局限性，所以当堆取料机的工作能力较大或者悬臂较长的时候，使用机械俯仰形式将会很困难，只能使用液压俯仰形式，并依靠增加配重在空载时大幅度后调重心来应对满载时重心前移的情况，而相对昂贵的液压俯仰带来的这些优点是机械俯仰形式望尘莫及的。

2.悬臂式斗轮机的故障检查

悬臂式斗轮机在使用环境往往都是矿业、煤炭行业，或则是和煤炭有关系的周边行业，这也就导致了悬臂式斗轮机在运行过程中需要承载较重的重量负荷。另一方面，煤炭这种工业能源原料本身就有着易碎的性质，并且在其破碎之后会产生较多的煤渣以及粉尘，这些细小的块状、粉尘状的颗粒极容易进入到斗轮机机械内部，经过长时间的积累就会给机械的正常运行埋下安全隐患。

除了以上原因之外，悬臂式斗轮机也会因为俯仰结构其自身的特殊性发生一些故障，在斗轮机的正常使用过程中有时会发生斗轮机俯仰结构突然无法正常抬起的情况，还有一些时候俯仰机械结构虽然能够抬起但是速度极其的缓慢，远远达不到正常使用的标准。在面对这种情况的时候要首先度俯仰机械结构的液压系统进行全方位的检查，如果在检查之后发现压泵、油缸没有问题，之后再检查管路以及液压阀是否正常，如果上述的结构都没有问题，那么就能够排除液压系统出现故障的可能性。这时候也就需要技术人员对液压缸进行检查，查看其是都保持了正常的压力，如果液压缸之内的压力水平较大，那么就会导致俯仰机械结构液压泵压力超过正常值，从而影响俯仰机械结构正常运行。

3 故障原因分析

3.1 分析方法

在对悬臂式斗轮机俯仰故障产生的原因进行分析时，需要综合考虑影响因素，要对俯仰系统的接地力进行测量，这有助于了解斗轮机俯仰系统承受的荷载力，可以判断俯仰系统的油缸是否存在受力问题。这种分析方法在斗轮机配重安装中也有着广泛的使用，可以保证安装的质量。这种分析方法减少俯仰机构液压缸的受力；减少俯仰电机的功率；调整回转以上部分重心的位置，减少重心移动所造成的能量消耗并防止过载或大风作用目前国内悬臂式斗轮机俯仰机构按驱动方式主要有钢丝绳下的倾覆可能。由此可知，我们可以通过测量悬臂式斗轮机俯仰油缸上下腔的压力，计算出其对应角度的接地力，从而分析出其配重设置是否合理。

3.2故障原因及对策

一般情况下造成悬臂式斗轮机俯仰故障的成因一般有以下两个部分：（1）俯仰机构特别是铰点阻力过大。（2）悬臂式斗轮机在使用一定年限后接地压力升高。针对这两种原囚我们提出了如下方案：（1）申请维修计划更换俯仰铰点。（2）由与更换铰点需要列入年度维修计划，在更换之前我们采取了临时增加配重和及时清理积煤等措施，以缓解故障发生的程度和频次。

4.结束语

本文对悬臂式斗轮机俯仰故障的类型以及产生的原因进行了分析，还提出了解决的措施，为了保证斗轮机正常的运行，相关技术人员需要做好维护工作，要检查斗轮机俯仰机构的形式是否存在故障，还要保证斗轮机铰点轴承的润滑效果，避免出现润滑油蒸发，轴承摩擦过大的问题。在选择润滑材料时，考虑到耐久性，工作人员可以选择油脂润滑，还要定期对斗轮机的臂架进行清理，要做好维护工作，这样才能提高悬臂式斗轮机的应用效果。针对斗轮机故障产生的原因，要采取有效的措施进行处理，这样才能提高生产的效率。

参考文献：

[1]曹金普，李文龙.堆取料机配重的安装与维护[J].港口科技，2011（1）.

[2]金海龍，张健睿.基于可靠性斗轮机的结构优化[J].科技创新与应用，2014（20）.

[3]张树敏.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].黑龙江科技信息，2011（15）.