斗轮堆取料机重要故障的诊断分析

  斗轮堆取料机重要故障的诊断分析  摘要：斗轮堆取料机是堆场作业不可缺少的主要设备，负责堆场物料的堆卸和取装。斗轮堆取料机发生重大故障会对生产作业带来较大影响，所以及时解决其停机故障对生产作业至关重要。现以国能珠海港务有限公司斗轮堆取料机发生的重要故障为例，对其进行诊断、分析研究，以满足快速解决停机故障并恢复生产作业的需要。关键词：斗轮堆取料机;故障;诊断;分析：TH17 文献标志码：A ：1671-0797（2022）07-0056-04DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2022.07.0151  斗轮堆取料机的原理斗轮堆取料机，是指一种用于大型干散货堆场的既能堆料又能取料的连续输送的高效装卸机械。臂架型斗轮堆取料机由斗轮机构、回转机构、带式输送机、尾车、俯仰与运行机构组成，胶带可双向运行。斗轮堆取料机有堆料和取料两种作业方式：（1）堆料，即由带式输送机运来的散料经尾车卸至臂架上的带式输送机，从臂架前端抛卸至料场。通过整机的运行，臂架的回转、俯仰，可使料堆形成梯形断面的整齐形状。（2）取料，通过臂架回转和斗轮旋转连续实现。物料经卸料板卸至反向运行的臂架带式输送机上，再经机器中心处下面的漏斗卸至料场带式输送机运走。通过整機的运行，臂架的回转、俯仰，可使斗轮将储料堆的物料几乎取尽[1]。2  重要故障的诊断2.1  带式输送机机构发生的重要故障斗轮堆取料机带式输送机机构发生的重要的停机故障主要包括悬皮打滑故障和头部导料槽无法抬起故障。2.1.1  悬皮打滑故障2.1.1.1  悬皮皮带运行打滑的情况现阶段，斗轮堆取料机作业过程中多次报皮带打滑故障。2020-10-20T16：54，SR4在堆料作业过程中报悬皮打滑故障，皮带急停，流量约4900t/h;2020-10-23T05：53，SR3在堆料作业过程中报悬皮打滑故障，皮带急停，流量约4500t/h，离地高度17m;2020-10-24T10：40，SR3在堆料作业过程中报悬皮打滑故障，皮带急停，流量约3500t/h，离地高度17m;2021-01-11，SR6报悬皮打滑故障，皮带急停，流量约4700t/h。2.1.1.2  原因分析目前，针对上述大机皮带打滑故障的情况，对以下几个可能造成皮带打滑故障的原因进行了分析。原因一：悬皮皮带张紧力不够，随着载荷的增加，滚筒与皮带之间摩擦力不足，从而产生皮带打滑现象。通过堆取料机的《悬皮胶带机功率计算 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 》可知，悬皮胶带机满载最大张紧力T为107508N，由T=3.14R2P，即107508=3.14×62.52×P，推出油缸P≈8.76MPa。对SR2/SR3/SR4进行张紧压力的测量，SR2压力12MPa，SR3压力8MPa，SR4压力11.5MPa。2020年10月23日，SR3张紧压力调整至10MPa时，锁紧螺杆行程为40cm;压力 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 测试显示8MPa时的锁紧螺杆行程为38.5cm。可以看出，大机的悬皮张紧力基本符合要求。原因二：悬皮皮带液力耦合器传动力矩不够，随着载荷的增加，皮带带速降低，从而产生皮带打滑现象。液力耦合器作为动力传送机构，导致其传动力矩不够的原因有以下3个方面：（1）液力耦合器内部涡轮叶片损伤变形或断裂（大流量堵料后，强制启动悬皮皮带排煤）。对SR2/SR3/SR4进行动态检查，未发现有明显的异响;同时，对SR2/SR3/SR4/SR6/SR8液力耦合器进行抽油并送检，油液检验结果如下：SR2液力耦合器磨损达7级，SR3液力耦合器磨损达5级，SR4液力耦合器磨损达3级，SR6液力耦合器磨损达6级，SR8液力耦合器磨损达6级。目前，除SR3和SR4液力耦合器运行状态良好外，其余几台大机液力耦合器均处于非正常磨损状态（达到或超过6级，就属于非正常磨损，应加强取样 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 ）。（2）液力耦合器内部工作油泄漏，油量减少。对SR2/SR3/SR4/SR6进行检查，未发现有油液泄漏的情况。（3）电机输出扭矩不够，目前需要分别进行测试，通过单独更换液力耦合器和单独更换电机排除原因。原因三：按照集团安全检查要求，目前新使用的悬皮输送带均为EP-300输送带，与大机原设计的钢丝输送带在伸长率、带面摩擦力等方面可能存在一定差别。集团安全检查明确要求悬皮输送带需为EP帆布输送带，不能使用钢丝绳芯输送带，以免着火后存在无法断裂的问题。因此，大机悬皮皮带不再使用原先的ST1250钢丝绳芯输送带，目前正逐步更换为同等抗拉强度的聚酯阻燃输送带EP-300/2000×5×（9+4.5）/D/GB/T10822。目前已经更换的大机有：2020年7月5日，SR4更换使用聚酯阻燃输送带EP-300;2020年8月24日，SR3更换使用聚酯阻燃输送带EP-300;2020年10月18日，SR2更换使用聚酯阻燃输送带EP-300。从2020年的故障记录中可以看出，SR2/SR3/SR4悬皮打滑故障大部分出现在更换使用聚酯阻燃输送带EP-300后，故初步判断打滑故障与更换的EP输送带有关。原因四：滚筒包胶摩擦力不够。现场对悬皮驱动滚筒进行检查，未发现滚筒包胶损坏的情况。目前，堆场大机SR2/SR3/SR5悬皮驱动滚筒均为菱形橡胶包胶，其余为陶瓷包胶。从最近的打滑情况来看，橡胶包胶滚筒的打滑情况比陶瓷包胶滚筒多，因此可以推断，橡胶包胶滚筒在潮湿、泥泞环境下工作时，表面摩擦系数存在明显下降的可能性。原因五：输送带在张紧力作用下有所拉伸，导致输送带张紧力不够。目前，除了SR1/SR5外，其余悬皮输送带均更换为EP-300帆布皮带。按照国标，其受拉力作用后额定伸长率小于4%即为合格，本批EP输送带伸长率为0.7%。而钢丝绳芯输送带一般为0.1%～0.3%。大机悬皮采用液压张紧、机械絲杆锁定的方式进行输送带张紧，无法实时自动调节张紧力。随着长期作业及外载荷的增加，EP皮带更容易伸长，而输送带拉伸将导致皮带与滚筒之间的摩擦系数下降，从而出现打滑现象。2.1.1.3  悬皮打滑故障诊断分析结论针对以上原因，经过近几个月的不断测试、分析研究，最终得出堆取料机悬皮打滑故障的主要原因包括如下几个方面。（1）张紧力不够。在驱动电机与液力耦合器都更新的情况下，SR6在更换了新的帆布皮带后，5天内平均每天报两次失速故障，经检查为张紧力不够，但每次张紧完后，经过多次作业又报失速故障。总计进行了3次张紧调整，每次张紧压力都达到11MPa，每次大概张紧长度为20mm，之后就稳定下来，不再报悬皮失速故障。由此可以得出结论：在驱动电机与液力耦合器都没问题时，堆取料机失速故障主要是由于张紧力不够，新更换的帆布皮带刚开始拉伸的长度较大，一周内至少需要再打3次张紧力。（2）驱动电机输出扭矩不够。SR2单独更换液力耦合器，堆料模式下带速4.8m/s，与更换之前的4.6m/s相差不大，证明液力耦合器在油位足够、磨损不超过正常值的情况下对失速没有影响。之后，SR2更换驱动电机，堆取料模式下带速5.35m/s，带速恢复正常，正常作业后也没有报故障。由此可以得出结论：在张紧力正常、液力耦合器油检正常时，堆取料机失速故障主要是电机老化导致。（3）陶瓷滚筒对失速影响不大。SR2头部滚筒更换为陶瓷包胶的滚筒，带速4.7m/s，与更换之前的4.6m/s相差不大;此外，SR6更换头部滚筒后，带速和更换之前相比也几乎没有差距，故采用陶瓷包胶滚筒增大摩擦力对悬皮失速影响不大。2.1.2  头部导料槽无法抬起/到位故障堆取料机在堆料作业时，需要将头部导料槽抬起。有时设备会报导料槽无法抬起故障，主要原因有以下几个方面：（1）限位问题：限位问题包括限位感应遥远、限位卡涩、限位卡煤块、限位损坏;（2）液压管路漏油导致压力不足;（3）液压站电磁阀损坏。排查措施：先检查限位问题，因为该故障大多是限位问题所致;其次检查管路和油箱的油位;在确定限位和管路、油箱油位都没有问题后，则基本可以确定是液压站里面的电磁阀损坏，这时只需要更换电磁阀就可以解决故障。2.2  俯仰机构发生的重要故障2.2.1  俯仰无压力故障2021年8月发生的堆取料机俯仰无压力故障是珠海码头建港以来第二次发生同样类型的故障。（1）原因分析：1）由于之前发生过同样类型的故障，所以在判断故障的原因时仍然按照之前的逻辑去找故障原因。电气控制单元输入/输出模块指示灯均为绿色，因此在检查管路没问题后，以为和之前一样是液压站里面的防爆阀损坏了，在更换防爆阀后俯仰依旧无压力，设备故障没有解决。2）启动泵后测试了俯仰油缸出口无压力，更换换向电磁阀后，俯仰油缸仍然无压力，故障没有解决。3）启动泵后再测量主系统压力为零，那么问题就出现在输入和输出模块，但一开始检查时发现模块的指示灯都是绿色的，以为模块是正常的，在更换了输入模块后，俯仰系统就恢复了压力，所以得出如下结论：输入模块其中一个通道损坏了，因为不是整个模块损坏，所以模块故障灯不会亮，这导致花了将近4h才解决故障。（2）故障总结：1）陷入故障排除误区，故障排查的顺序不对;2）液压系统出现故障90%都是电气方面的故障，首先应该从电气方面开始排查;3）技术员对液压理论知识掌握不足，仍然需要加强 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 学习;4）维修班缺少专业的液压技术人员，需配备相应的懂液压技术的人员。2.2.2  张紧无压力故障在月度例行调节臂架皮带张紧时发现，张紧油缸伸出距离短，油缸缩回正常。原因排查：根据测量，主泵压力正常，排查确认换向阀正常，最后测试油缸两端压力，发现伸出压力与缩回压力一样，经管路排查，发现油缸的伸出端和缩回端油管接反了。经过查询得知，维修班在换油管时没有逐条更换，而是两条油管一起拆卸，且没有给油管做标记，才导致两条油管接反。在张紧油管管路中，这两条需要更换的油管接头两端视线被阻挡，容易导致油管接反，但归根到底是维修班日常维保工作没有按照要求做到位。2.3  动力机构发生的重要故障2.3.1  驱动联轴节异响2021年初，堆取料机驱动联轴节（连接减速机与滚筒的这一端）附近发出“哒哒哒”的异响（图1中1的位置），作业时声音持续不断。（1）原因分析：经过多次在现场听音判断，认为发出声音的地方要么是联轴节，要么是减速机输出端。后经过振动检测仪测量，联轴节、减速机、电机的振动都处于正常值范围;将减速机里面的油放空后，检查减速机齿轮正常;将减速机输出端端盖打开，检查轴承正常;将滚筒端盖打开检查，也没发现异常现象;另外滚筒胶皮也没有破裂。经过排查，各个机构部件都正常，但一旦启动悬皮，“哒哒哒”的异响依旧存在，因排查各个部件都正常，所以继续安排设备作业。在一次停机检修中，维修人员更换中心漏洞的衬板时，发现驱动滚筒的右侧与漏洞挡板的缝隙下方夹有一块比较大的煤块（图1中2的位置），位置比较特殊，从上方漏斗的观察窗无法观察到。将煤块处理后，启动悬皮，发现之前的异响声消失了。（2）故障总结：异响不一定来自设备部件，也可能是煤块或其他原因导致，需要进行更加细致的排查。2.3.2  回转机构异响SR6回转驱动机构在回转时发出异响，刚开始声音很小，继续作业一段时间后，异响声逐渐增大。（1）原因分析：刚开始在每周的例行停机时检查，减速机开盖、制动器、联轴器都没发现异常。因为作业紧张保持观察，后续过了一段时间后异响很大，就协调了停机维修。因为减速机在开盖时检查齿轮无异常，且驱动部分的制动器和联轴器都正常，初步怀疑异响来自减速机的输入端。将减速机的输入端拆下来打开后，发现滚珠轴承223的滚珠[2]卡死不动，深沟球轴承217的钢球间隙变大，如图2所示，在更换了这两个轴承后，试机时异响消失。（2）故障總结：因异响来自减速机的输入端，输入端为内部结构，肉眼无法观察得到，且听声音时也无法确定在哪个位置，所以刚开始时判断不准确，这就需要技术人员和维修班熟悉设备结构，了解设备，才能更好地诊断故障。3  结语斗轮堆取料机作为堆场的主要设备，需连续不断作业。在平常的作业过程中，上述这些重要故障很少发生，故障率较低，因此，技术人员经验不足，对故障进行诊断时不够准确、时间长，且有时在诊断方法上存在错误，很大程度上延长了停机时间，进而又直接影响了生产作业。通过对上述故障的诊断分析可知，技术人员和维修班仍需不断提高理论知识水平，熟悉了解设备各个机构和结构，同时也需要不断转换故障分析思维、分析方法，这样才能更快解决设备故障，从而快速恢复设备运行，恢复生产作业。[Reference][1]斗轮堆取料机工作原理[EB/OL].（2020-05-16）[2021-12-27].https：//www.ttcad.com/news/jxcs/12283.html.[2]梁业.斗轮堆取料机故障分析及解决办法[J].港口装卸，2012（3）：24-25. -全文完-