【矿山机械】天轮装置异响问题结构设计改进方案

为了防止天轮装置出现异常响声问题的出现，重点从减小螺栓受力、防止螺栓松动两个方面，对结构设计进行如下改进

游动天轮承担载荷后产生对天轮轴的正压力，当游动天轮和天轮轴有相对转动趋势时，在轴瓦和天轮轴之间会产生摩擦力，此摩擦力由固定轴瓦的螺栓承担。当轴瓦与天轮轴间充分润滑时，螺栓承担的力很小;而当润滑不良时，螺栓承担的力显著增大。轴瓦螺栓必须有足够规格和数量，否则会因螺栓承载能力不够而导致失效故增大轴瓦螺栓规格或增加数量，并提高螺栓强度等级，配合其他改进措施(如轴瓦加装定位块)等，可大大改善螺栓的受力状态，降低轴瓦固定螺栓失效的机率。

轴瓦油槽改进前，设计为螺旋形，有效长度小，油槽较浅，在天轮重载下，润滑油被挤出后，存油量很少，影响润滑效果。改进后采用横、纵向油槽相结合的结构，增加油槽有效长度，且油槽加深至 4mm，储油量增加5倍以上，显著改善了润滑效果常规的轴瓦加油方式是在天轮停止运转时，人工从天轮轮缘上的加油口实施加油，这种加油方式，人员必须在井架上才能操作，费时费力。改进后为自动加油方式:天轮轴从游动轮一侧中心打深孔，直到最远端游动轮。在每个游动轮的对应位置，再打横向油孔与中心深孔贯通。一个电动加油泵通过旋转密封装置(即可相对转动又可保持密封)与游动轮一侧的中心孔相连，可将润滑油自动加到各个游动轮的轴瓦处。电动加油泵通过分配器和管路，可同时为上下组天轮加油该装置在地面机房操控启停，可实现定期自动加油，人员不必爬上井架该系统还具有低油位报警功能，可避免缺油。

改进前，固定轮与天轮轴的配合公差为 H8/js6或 H9/js，若轴孔尺寸都加工到最不利的极限偏差时，间隙会偏大。一旦配制平键的尺寸偏小平键工作面和轮间隙过大，就易造成平键“滚键”现象，运行中会出现周期性噪声。改进后，将此处配合更改为 H7/n6，以提高公差配合精度保证装配质量，避免了运行噪声。

半轴瓦加工工艺 所示。改进前轴瓦采用同一张零件图，各自完成整圆加工后再铣开;内外径尺寸采用公差要求予以控制， 2 组轴瓦随机装在个游动轮上。由于左右轴瓦内孔、外圆非一刀加工，存在尺寸偏差，若安装在1个游动轮上，会出现左右轴瓦受力不均衡的情况:再加上两半轴瓦之间存在间隙，使得两半轴瓦在圆周方向有一定的运动空间，每次提升机启动或停止时，轴瓦与轴瓦之间，轴瓦与轮之间都可能会发生相对运动，造成对连接螺栓的切向力，严重时导致螺栓被剪断改进后，要求4片半轴瓦为 1组。先加工半轴瓦的剖分面，然后组合为一体，1次装卡加工外圆和内孔，并要求 4片半轴瓦打好标记，安装在1个游动轮上。采用这种工艺的优点:同一游动轮的轴瓦内孔和外径尺寸一致，受力均衡;避免加工完毕再切开造成的剖分处变形。

改进前半轴瓦的定位全部依靠端面螺栓承受切向力，螺栓受力过大。改进后，每个半轴瓦和轮之间都增加了定位块，该定位块可承受较大的切向力，大大降低了螺栓的切向受力，确保了螺栓的安全。定位块可以通过螺栓固定在轮毅上，或者焊在轮上。当轴瓦磨损后需要更换时，需将定位块配磨，保证其工作面与轴瓦的良好接触。

天轮装置的游动轮与天轮轴之间采用滚动轴承替代轴瓦。由于滚动轴承具有承载能力强、摩擦力小、润滑方便及寿命长等特点，采用滚动轴承的天轮装置结构，可以彻底避免轴瓦磨损、轴瓦固定螺栓剪断等故障 “，但这种结构最大的缺点是成本较高除上述主要结构改进外，还对局部结构进行了优化，使其能够更好地平稳安全运行。比如:轴瓦固定螺栓安装时涂乐泰防松胶，可有效防止螺栓松动;加大辐条规格或增加数量，提高天轮装置整体结构强度，改进卡箍的形状，保证卡箍能够全部或局部挡住轴瓦螺栓，避免轴瓦螺栓退出而被卡箍切断，增设清洗轴瓦的放油口，便于对轴瓦清洗，也可采用锌基合金轴瓦代替轴瓦，可大大降低制造成本等。