堆料機(jī)卷纜卷筒連接加固

陳勇

摘要：本文對(duì)堆料機(jī)的卷纜卷筒的鏈接狀況進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并對(duì)兩者的連接加固方法進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：堆料機(jī);卷纜卷筒;連接;加固

0 ?引言

堆料機(jī)的供電依靠卷纜卷筒上的卷纜供電。卷纜卷筒如圖1，卷纜卷筒隨著堆料機(jī)的移動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而完成高壓電纜的收放工作，以保證高壓電纜的接頭處不受到外界拉拽，最終保證堆料機(jī)的供電安全。卷纜卷筒依靠連接螺栓（圖2）和減速箱輸出軸連接，減速箱轉(zhuǎn)動(dòng)，連接螺栓傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，帶動(dòng)卷纜卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。我隊(duì)的堆料機(jī)于2014年更新，更新后的堆料機(jī)卷纜卷筒的連接螺栓頻繁發(fā)生連接螺栓松動(dòng)故障，極大的影響了堆料機(jī)的供電安全。為了解決卷纜卷筒螺栓頻繁松動(dòng)的故障，我隊(duì)在卷纜減速箱輸出軸和卷纜卷筒之間加裝了連接盤(pán)，使連接盤(pán)承擔(dān)部分卷纜卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，進(jìn)而降低卷纜卷筒連接螺栓的受力，解決卷纜卷筒連接螺栓松動(dòng)的故障。

1 ?立項(xiàng)背景

堆料機(jī)供電依靠卷纜卷筒帶動(dòng)卷纜轉(zhuǎn)動(dòng)供電。卷纜卷筒如圖1。電纜卷筒隨著堆料機(jī)的移動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。卷纜卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)依靠連接螺栓（圖2）和減速箱輸出軸連接，連接螺栓傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。我隊(duì)的堆料機(jī)于2014年更新，更新后的堆料機(jī)卷纜卷筒的連接螺栓頻繁發(fā)生連接螺栓松動(dòng)故障。表1為2015年堆料機(jī)卷纜卷筒連接螺栓維修記錄統(tǒng)計(jì)表。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每臺(tái)堆料機(jī)卷纜卷筒螺栓大約每月需要緊固一次，四個(gè)月需要更換一次螺栓。由于卷纜是6000伏高壓纜，螺栓頻繁松動(dòng)，存在嚴(yán)重的安全隱患。我隊(duì)針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān)。

2 ?技術(shù)方案

我們對(duì)螺栓松動(dòng)的原因進(jìn)行了分析。首先排出了螺栓質(zhì)量的原因。最后確定螺栓松動(dòng)的原因是：連接螺栓受力超過(guò)螺栓的承受能力，導(dǎo)致螺栓松動(dòng)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，有兩種思路。①提高螺栓強(qiáng)度;②降低螺栓受力，使螺栓受力在螺栓承受范圍內(nèi)。

提高螺栓強(qiáng)度，需要提高螺栓強(qiáng)度等級(jí)或者增大螺栓直徑。由于我們使用的螺栓已經(jīng)是最高等級(jí)，所以只能考慮增大螺栓直徑。增大螺栓直徑，需要增大卷纜卷筒和卷纜減速箱的連接孔，實(shí)施難度極大。

我們把方案放在降低螺栓受力，使螺栓受力在螺栓承受范圍內(nèi)的思路上。為了降低螺栓受力，我們思路是制作一個(gè)連接盤(pán)，連接盤(pán)一端與卷纜卷筒相連，另一端與卷纜減速箱相連，使連接盤(pán)傳遞一部分扭力，從而降低連接螺栓受力。圖2為卷纜連接螺栓位置，為了能夠比較容易安裝連接盤(pán)，我們把連接盤(pán)設(shè)計(jì)成半圓結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)成半圓結(jié)構(gòu)，可以不用拆裝卷纜卷筒就可以安裝連接盤(pán)。此外，還可以把連接盤(pán)與減速箱輸出軸之間的配合設(shè)計(jì)成過(guò)盈連接。過(guò)盈連接同心度好，安裝精度高，可以承受更大的扭力、軸向力或者兩者復(fù)合的載荷，而且承載能力高，在沖擊、震動(dòng)載荷下也能可靠地工作。

確定方案后，對(duì)連接盤(pán)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先測(cè)量卷纜減速箱的輸出軸直徑和寬度，確定連接盤(pán)的內(nèi)徑和寬度。為了實(shí)現(xiàn)過(guò)盈連接，需要確定連接盤(pán)內(nèi)徑和卷纜減速箱輸出軸的配合公差。我們經(jīng)過(guò)測(cè)量，減速箱輸出軸直徑為480毫米。我們采用基軸制配合，圖3為公差配合表，根據(jù)公差配合表選擇過(guò)盈配合，公差配合選擇U7/h6。從而確定連接盤(pán)內(nèi)徑尺寸為R240h6。確定內(nèi)徑尺寸后，設(shè)計(jì)連接盤(pán)，連接盤(pán)圖紙如圖4。根據(jù)圖紙加工連接盤(pán)。6月10日，連接盤(pán)到貨。連接盤(pán)到貨后，準(zhǔn)備安裝。為了能夠達(dá)到預(yù)期效果，我們小組成員一起研究安裝方案。通過(guò)討論，確定了安裝方案。首先清理卷纜減速箱輸出軸表面雜質(zhì)和表面防銹漆，保證表面清潔。然后斷電，使用吊車(chē)固定卷纜卷筒。卷纜卷筒固定好后，松動(dòng)8條連接螺栓，保留4條連接螺栓。然后安裝制作好的連接盤(pán)。安裝連接盤(pán)時(shí)，要保證連接盤(pán)夾緊螺栓的緊固力矩，使連接盤(pán)壓緊輸出軸。緊固好后，連接盤(pán)一側(cè)通過(guò)電焊與卷纜卷筒焊接到一起，另一側(cè)通過(guò)電焊與卷纜減速機(jī)輸出軸焊接到一起，這樣通過(guò)連接盤(pán)就能傳遞扭矩，降低連接螺栓的扭矩。安裝好連接盤(pán)后，再緊固連接螺栓。緊固連接螺栓后，撤出吊車(chē)，送電試車(chē)。2016年6月16日，進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)安裝。安裝時(shí)，我們?cè)诤附舆B接盤(pán)時(shí)，采用了段焊的方法，連接盤(pán)一周均布8條焊縫，每條焊縫長(zhǎng)度10毫米左右。采用段焊，可以保證連接盤(pán)傳遞扭矩，以后需要拆裝卷纜卷同時(shí)，可以比較方便的拆除連接盤(pán)。圖6為安裝后的連接盤(pán)。由圖可以看出，加裝連接盤(pán)后，卷纜轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由連接盤(pán)傳遞大部分扭力，大大降低了連接螺栓的受力。加裝連接盤(pán)后，沒(méi)有出現(xiàn)連接螺栓松動(dòng)的故障。改造達(dá)到預(yù)期目的。

3 ?主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

①采用半圓結(jié)構(gòu)連接盤(pán)，簡(jiǎn)化連接盤(pán)安裝工藝，大大縮短維修時(shí)間和費(fèi)用。②采用過(guò)盈連接，保證了連接盤(pán)與卷纜卷筒的同心度，使連接盤(pán)安裝精度高，可以承受更大的扭力、軸向力或者兩者復(fù)合的載荷，而且承載能力高，在沖擊、震動(dòng)載荷下也能可靠地工作。③施工工藝采用先用吊車(chē)固定卷纜卷筒，然后松動(dòng)螺栓，再安裝連接盤(pán)的方案，最大限度的降低了螺栓的受力。

4 ?經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

堆料機(jī)電纜卷筒的卷纜是6000伏高壓電。卷筒卷纜連接螺栓頻繁松動(dòng)，存在嚴(yán)重的安全隱患。此次改造，徹底的解決了該隱患。

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