矿井多绳摩擦式提升机天伦装置故障分析及修复

（山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司，山东 烟台 362000）

1 天轮装置结构分析

矿井多绳摩擦式提升机天轮装置结构如图1所示，主要由天轮轴、固定轮、游动轮、轴瓦、轴承座、轴承、天轮衬垫及两半卡箍等组成。现用的天轮装置结构基本一致，其中1个轮为固定轮，其他均为游动轮。

图1 多绳摩擦式提升机天轮装置结构

2 矿井多绳摩擦式提升机天轮装置故障诊断

当时域空间中的某一时间段内分布有均匀的附加白噪音时，借助滤波装置便能够实现对空间内噪音的区别分隔。通过对相关数据的测定可得下式 ：x（t）=s（t）+n（t）.

式中：x（t）为收集的信号总量；s（t）为实际信号量；n（t）为噪音量。

若想获得相对纯正的故障信号，就必须将白噪声引入其中，并将其视作随机噪声，这些随机噪声随着信号的采集而被随机收集，并经过i次检测后获得下式：xi（t）=s（t）+wi（t）.

需要引起注意的是，在引入白噪音之后，其可能会对信号收集产生一定的影响，例如产生新的信噪比。只是数值一般会非常小，并不会影响分解结果。反之，白噪音还有助于提升信号检测的均与度，增强经模分解的清晰度，另外，白噪音的引入还能在一定程度上规避模态混淆。

3 多绳摩擦式提升机天轮装置故障分析及修复方法

3.1 游动轮轮毂与轴瓦磨损

（1）故障分析。如果天轮装置轴瓦润滑不良，一旦天轮开始运转，就会阻碍轴瓦与天轮轴之间润滑油膜的形成，两者之间的干摩擦会增大，天轮的异响由此产生；而这时轴瓦与轮毂之间的固定螺栓则在承受着来自天轮轴与轴瓦之间因相对运转形成的摩擦力，长此以往，固定螺栓会在正反转运行中被慢慢剪断，剪断之后的螺钉会在游动轮毂内孔端面形成环形沟槽，这也是天轮产生异响的重要原因。

（2）修复。针对上述问题进行修复时，首先要拆卸游动轮的一个端面，并将其向下放置在工作台上，按轮毂孔找正中心，圆柱度允许公差0.03 mm。按轮毂孔母线用表找正全长，允许公差0.03 mm。对3个游动轮分别测量轮毂孔内径、轮毂厚度以及轮毂端面与内孔的垂直度，检查点不少于8个，并制表记录。根据检测数据，将3个游动轮毂内孔加工成统一尺寸及公差带，轮毂端面根据沟槽深度，在不影响强度的条件下，车去最小量。

3.2 天轮轴磨损与锈蚀

（1）故障分析。异响是天轮装置故障的典型表现，通过拆除游动轮，往往会在天轮轴上游动轮配合处发现锈蚀和磨损的迹象，这个部位还会出现一条颇为清晰的“分界线”。这是因为天轮轴瓦润滑效果不佳，油膜形成受阻，增大了游动轮轴瓦与天轮轴之间的摩擦，使得轴瓦和天轮轴损害，才出现了异响的问题。

（2）修复。在对天轮轴进行磨损与锈蚀问题的修复时，首先要进行天轮轴探伤。如果探伤的结果显示为合格，那么接下来就要除去天轮轴表面的锈蚀。除锈工作完成之后，如果天轮轴表现依然存在凸凹不平的问题，那么就要对天轮轴各部尺寸及形位公差进行检查，制成表格记录下来。固定轮轮毂与轴的间隙为0mm～0.15mm时，建议采用刷镀工艺修复；间隙大于0.15mm且小于2.00mm时，冷融工艺是最合适的修复方法。①电刷镀法。这种工艺相对简单，并且已经形成了较为成熟的技术体系，应用范围也很广泛，满足多种金属镀层材料需求。进行刷镀时，工件能够保持较低的温度，并且镀层的残余应力较小，这样能够有效避免对基体的二次伤害。②补焊修复法。补焊修复法即使用符合条件的焊条在轴颈磨损部位进行堆焊，然后进行自然冷却，切记不可强制冷却。这是因为强制冷却会使得补焊部位的硬度和应力得到大大增强，这会给后期的车削和找正造成阻碍。这种方法较为适宜磨损量1mm～2mm的情况。③脉冲冷焊法。脉冲冷焊法首先要对轴颈磨损处进行包裹，一般是采用耐磨的薄钢皮，然后进行脉冲点焊，最终使得轴颈尺寸满足相关的要求。

3.3 轴承锈蚀

（1）故障分析。轴承锈蚀是天轮装置的典型故障，一般在打开天轮装置轴承座之后，会看到内部的脂水混合物。如果使用正确，并且定期进行维护，轴承锈蚀的问题是可以有效避免的，之所以会出现严重的锈蚀，主要是因为轴承座端盖密封不良造成的，一旦遭遇雨水袭击，雨水便会经由密封不严实的密封处进行内部，影响轴承的润滑，最终造成轴承的锈蚀。

（2）修复。主轴承作为天轮装置的重要部件，在天轮装置运行中发挥着重大的作用，主轴承承载着提升机在运行中的动荷载。因此，要强化对轴承的保养，定期进行润滑，减少滚动体、滚道及保持架之间的摩擦，从而延长轴承的使用寿命。在对轴承进行保养修复的时候最好选择美孚公司生产的合成复合锂基脂力富MobilithSHC系列，例如Mobilith SHC460，经实践检验，这种润滑脂的在矿山中的使用口碑是十分不错的。定期补充润滑脂是十分必要的，但是润滑脂的补充需要遵循一定的周期性规律，但是这个补充周期会受到很多因素的影响，例如轴承的类型和大小、转速、工作温度等，一般使用单位可结合自身的使用情况灵活确定补充周期。如果新加入的润滑脂与轴承内原有的润滑脂互不相容，那么就会导致润滑脂的稠度的变化，润滑脂甚至会出现大量流失的情况，最终影响润滑的效果。如果出现新旧润滑脂不相容的情况，就要将轴承内原有的润滑脂进行清除，清除干净之后方可进行新的润滑脂的加注，不能盲目进行润滑脂的补充。

4 结语

综上所述，提升机市场呈现出不断的国际化的趋势，随之天轮装置性能也需要得到进一步的提升，提升机设计者要与时俱进，不断进行科研创新，才能使得我国的天轮装置更加的先进和节能。