WK—55电铲提升滚筒故障原因及修复方案.pdfVIP

WK—55电铲提升滚筒故障原因及修复

方案

1.前言

电铲是露天煤矿生产作业过程中的重要设备，担负着黑岱沟

露天煤矿土岩剥离的重任。电铲同时也是目前我国露天煤矿采掘

作业的主力设备之一，在露天煤矿采掘系统中占据着重要的地位。

由于电铲的作业环境十分恶劣，电铲各机构在作业过程中，受到

的载荷冲击也复杂多变，导致提升、推压、回转及行走等机构容

易发生故障，对电铲作业的安全可靠造成较大的影响。因此，在

电铲作业过程中，对其常见故障进行及时的诊断，并在日常进行

必要的维护保养，可以在一定程度上延长电铲的使用寿命，保证

电铲作业的稳定性，进而提高其生产效率。

2.WK-55电铲提升滚筒结构

WK-55电铲是露天煤矿开采和剥离的主要设备之一。它在

露天矿的日常生产过程中起着非常重要的作用。如果设备出现故

障尤其是长期故障，造成相应的损失会非常大。在电铲的操作过

程中，提升机构起着非常重要的作用，同时也是非常重要的传动

机构。提升滚筒运行过程中，起动和制动频繁，正转和反转频繁

交替进行，重负荷，电压波动大等恶劣情况下长期运行，且自然

环境变化较大，生产过程中在长时间高负荷运行，导致变速箱和

轴等机械部件发生故障。

2.1结构

WK-55型电铲的提升机构是驱动铲斗进行挖掘作业的主要

传动机构。滚筒上的提升钢丝绳用于牵引铲斗上下移动，提升机

构示意图如图1所示。提升机构采用双电机并联传动，铰接在回

转平台上，并纵向设置在回转平台上，以平衡负载。双提升电机

驱动系统平衡变速器齿轮的负载，并减少快速正向和反向旋转引

起的机械惯性，增加了齿轮的使用寿命。提升机构主要由提升电

机底座、提升电机、联轴器、输入轴、提升齿轮箱、滚筒装置、

制动器和起升钢丝绳等组成。提升机构采用两级硬化正齿轮传动，

第一阶段采用圆柱斜齿轮传动，第二阶段是圆柱形正齿轮传动，

它是一款具有双输入和单输出的并行传输系统。

3.主要机构的常见故障及提升滚筒故障原因分析

从断裂后的断裂失效现象来看，更符合疲劳损伤断裂特征，

晶粒细小断裂，均匀，无明显制造加工缺陷，如夹杂物，气孔和

表面碰撞刮伤等条件。在生产过程与制造厂商比较后，滚筒轴在

设计，制造和安装方面严格执行相关行业标准和国家标准。轴材

料，探伤，性能和加工也完全符合其图纸，标准和工艺规范的要

求。

3.1滚筒轴（如图2）是铲斗升降作业的核心受力件，容易发

生疲劳破坏，卷筒轴与卷筒齿轮过盈联接处在工作一段时间后发

生相对转动，是卷筒轴与卷筒齿轮过盈联接遭到破坏，磨损剧烈，

震动加剧，严重时卷筒轴甚至断裂。

3.2联轴器也称为成对的轮子（电机对轮，成对垫，成对螺

钉和减速机侧到轮）是将电机轴直接连接到旋转轴的装置，它可

以减弱扭矩并使传输平稳。轮子中间有五个硬橡胶垫，如果螺钉

损坏或螺钉松动，就会造成硬橡胶被损坏。

3.3提升钢丝绳是提升机构的重要组成部分。在使用钢丝绳

时，由于磨损或过度的力，会出现断股，断丝和直径缩小的现象。

损坏的程度和承载能力与设备和人身安全直接相关，所以根据实

际情况及时更换。

3.4提升减速箱是用于提升结构的传动减速系统。工作条件

差，维护性差，设备运行过程中容易出现齿轮磨损，齿轮磨损过

度和轴承发热。

3.5制动装置应保证提升机构的正常运行，并应可靠。如果

制动装置太大或太小，会影响机构的正常运动，制动盘在工作过

程中逐渐磨损，当磨损值超过原厚度的一半时，必须进行更换以

确保制动装置灵敏，可靠，有效，电磁阀易于吸收，并且气体分

配阀被阻塞，出现制动器不能打开的故障现象。

3.6疲劳断裂。WK-55电铲已经满负荷运转，累计工作时间

长。经过数年的长期高温低温，重载超载，频繁碰撞等不利的露

天作业环境和条件。而且提升滚筒作业过程中，其自身特点是频

繁启动和制动，频繁发生正向和反向旋转，工作过程中承受着巨

大的交变负荷，加上长期运行下露天矿的固有特性和大电压波动

等多种不良因素的影响，导致了滚筒面板和辐条，腹板和轴等微

损伤，微损伤在主力处形成并逐渐膨胀直至轴断裂，这应该是导

致滚筒损坏的主要原因。

3.7地质条件恶劣导致裂缝。在黑岱沟露天煤矿中，现有四

台WK55挖掘机，在遇有自然环境特殊的情况下，比如拉底、硬

岩、土层中夹有矸石等，作业过程中会对提升机构造成更大的冲

击。

3.8驾驶