货运索道驱动系统常见故障及解决方法

2017-05-18冀连权

科技资讯 2017年9期

冀连权

摘要：简述了货运索道与其他运输工具相比具有低污染、低能耗、低投资的优点，但是由于货运索道驱动系统存在如轴承损坏、减速器过热、驱动轮对钢丝绳磨损大、启动和制动加速度不可控甚至失灵、运行打滑、大轮破裂等一些常见的故障，制约了大运量货运索道的应用，限制了其推广应用。文章分析了故障发生的原因并分别提出了改进设计手段或引入其他行业应用成熟产品，有效提高了货运索道驱动系统的安全可靠性，对提高货运索道整体安全性能，促进向大运量发展，使其应用进一步推广具有重要意义。

关键词：货运索道驱动系统故障可靠性

中图分类号：U18 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0048-02

货运索道对自然地形适应性强、爬坡能力大，能够适应险峻陡坡，跨越峡谷、河流等天然障碍，与其他运输工具相比，具有破坏植被少、占地少、污染小、保护景观、投资少、低能耗等突出优点。但是在实际使用中依然存在一些问题，尤其是作为关键部件之一的驱动系统，存在一些容易发生的故障，限制了货运索道在我国的推广应用，比如在煤炭系统中货运索道技术依然停留在20世纪水平，驱动功率小、运量小，被认为货运索道是一种落后设备，被迫由其他运输方式取代，比如：带式输送机、汽运等，如果能有效解决存在的问题，这种低污染、低能耗、低投资的运输方式将来在国民各领域中一定会得到更广泛应用[1]。

1 驱动系统常见故障

货运索道驱动系统由电机、减速器、驱动轮、制动器、联轴器等组成，是货运索道中的关键系统之一。目前货运索道驱动系统的常见故障有轴承损坏、减速机过热、驱动轮对钢丝绳磨损大、启动和制动加速度可控性差甚至失灵、运行打滑、大轮破裂等因素，由于这些因素的存在，很大程度上影响了货运索道系统的运行安全，而且这些因素也是制约大运量货运索道难以投入使用的主要因素，限制了其推广应用。针对目前货运索道驱动系统存在的这些主要问题，分析其原因并找到对应解决方法。

2 对应解决方法

2.1 轴承损坏

常见的轴承损坏大多为润滑不良引起。传统的润滑依靠人工定期加注润滑脂，与企业的管理和工人的技术有关，而自动润滑系统可以定时、定量地自动加注润滑脂到各润滑点，可以通过控制系统具有故障监测、报警和状态记忆等功能实现快速诊断，在工业中得到广泛应用，在电力、煤炭行业中带式输送机、风机等设备的主要轴承应用非常良好，对于索道系统驱动轮等关键轴承也可以采用自动润滑系统装置，降低工人劳动强度，并设置实时监控系统检测其温度等运行状况，有效保障设备安全运行。

也有研究认为可以通过设置轴承保护装置（共兩套轴承系统），实现主轴承损坏后，辅助轴承还能工作，驱动级正常运转，避免突然停机。

2.2 减速机过热

传统的减速机由于缺少监测设备，采用强制润滑时油泵损坏发生过热不能及时发现，往往导致异响等严重损伤才发现，造成停产等重大损失。可以设减速机供油自动监测报警系统，接入索道控制台上，如果出现异常立即报警。

2.3 驱动轮对钢丝绳磨损大

传统的驱动轮对钢丝绳磨损较大，运行费用高。目前有相关研究表明，加装和改良驱动轮衬垫可以有效降低驱动轮和钢丝绳的磨损，提高设备的使用寿命和降低索道的运营成本，衬垫需要具有耐磨性好、摩擦系数高、抗压强度高、对钢丝绳磨损量小、长期使用性能稳定的特点，目前应用较多的衬板有尼龙衬垫、聚氯乙烯（PVC）、聚氨脂（PU）、国产复合材料（G系列）、德国BECORIT K25等其他进口材料。

2.4 启动和制动加速度不可控甚至失灵

传统的货运索道驱动采用电机与减速器通过弹性联轴器直连，调速方式采用调速电机或直流电机，系统复杂，故障率高，在系统启动和制动时存在加速度不易控制甚至失灵等问题，对设备冲击大。近年来，涌现出很多软启动装置，如：电机软起动器、CST软启动、液力耦合器、变频器等软启动装置，在带式输送机中应用非常良好。随着大功率变频器技术的日渐成熟，设备的安全性和可靠性均已得到很好解决，且设备投资大幅降低，在其他领域已经得到广泛应用，因此，变频驱动技术进入货运索道系统将是水到渠成之事。在货运索道系统中采用变频驱动技术将极大改善系统启、制动时及载荷变化时运行不平稳的问题，减少冲击，提高设备安全性。

2.5 运行打滑

运行打滑会引起运行不稳定、绳轮发热、甚至冲向下站拉断钢丝绳等情况，带来严重后果，尤其是大坡度上运和下运索道。在张紧力不够、围包角小、摩擦系数小等情况下都会引起运行打滑，因此，在设计时充分考虑张紧力和围包角以及环境等因素外，还可以设置测速电机保护，在电机转速超过设定转速时发出停车信号或进行安全制动。也可以设置液压张力自动控制系统，实现打滑时自动增加张紧力或者停车等保护功能。

2.6 大轮破裂

传统的设计手段导致驱动轮、改向轮等结构设计重量大，但是结构可靠性低，驱动轮、导向轮断轴、断裂等时有发生，如：丽江玉龙雪山索道大轮开裂故障。现阶段可以通过有限元分析等先进设计手段优化结构，减低设备重量的同时提高结构可靠性。

3 总结与展望

货运索道驱动系统的安全可靠性直接影响到货运索道系统的推广应用，该文分析了货运索道驱动系统常见故障发生的原因，并针对发生的原因采用改进设计手段或引入其他行业应用成熟的产品等方式，有效解决存在的问题，对提高驱动系统安全性能，促进货运索道向大运量发展，使其应用进一步推广具有重要意义。

参考文献

[1] 周新年，郑丽凤，邓盛梅，等.我国工程索道的发展与展望[J].福建林学院学报，2005，25（1）：85-90.

[2] 沈利亚.集中自动润滑系统介绍[J].地质装备，2006，7（2）：19-22.

[3] 刘新生.客运索道驱动机的安全保护[J].中国索道，2002，2（4）：11-13.

[4] 张维洲.谈谈索道驱动及减速机的润滑问题[J].中国索道， 2002，2（5）：9-10

[5] 凌振佳.尼龙衬垫在索道驱动轮槽上的应用[J].有色金属（选矿部分），1991（5）：64.

[6] 李龙文.JL25-155型索道驱动机技术改造[J].矿山机械，2000（10）：75-76.

[7] 代保川，李正纲.无刷自控电机软起动器在选煤厂索道驱动机上的应用[J].矿业装备，2013（7）：91-93.