電鏟提升滾筒調整分析研究
2021-05-19高啟林 賀棟
(喬宇創新工作室)

一、提升滾筒調整的必要性
如圖所示,電鏟的提升系統由兩個直流電機提供動力,分別為前提升電機和后提升電機,前提升電機通過齒式聯軸器將電機動力傳遞至前提升一軸,前提升一軸上的小齒輪與前提升二軸上的大齒輪共同形成前提升一級齒輪副,降低轉速,增大扭矩;前提升一軸將動力傳遞至前提升二軸,前提升二軸緊接著將動力傳遞至提升滾筒軸,前提升二軸上的小齒輪與提升滾筒軸上的大齒輪組成二級齒輪副,進一步降低轉速,增大扭矩。后提升電機的動力則通過后提升一軸、后提升二軸Z終也傳遞到了提升滾筒軸,提升滾筒軸Z終接收到的是雙輸入動力,其轉向與前后提升電機轉向相同,前后提升電機同步帶動提升滾筒軸旋轉,通過滾筒上纏繞的鋼絲繩控制鏟斗的升降運動。
提升滾筒軸左端被支撐在減速箱殼體上,右端被支撐在側支架上(側支架焊接固定于中盤靜止不動),右端的軸承座可以在側支架上移動,移動的目的是提升滾筒調整完畢后,軸承座的前部和下部可以加墊片,確保提升滾筒可以得到調整。前面提到,提升滾筒的調整其實就是調整提升滾筒軸線與前后提升二軸軸線的水平與垂直距離,也就是調整提升滾筒軸上的大齒輪與前后提升二軸上小齒輪的齒頂間隙與齒側間隙,合理地調整齒頂間隙和齒側間隙,可以有效地彌補齒輪制造、安裝誤差,可以均勻地分布齒輪所受載荷,減少應力集中,減緩磨損,減少振動和沖擊,提高齒輪的運動精度和運動平穩性,從而延長齒輪的使用壽命;同時可以均勻分布軸承所受載荷,延長軸承的使用壽命。因此提升滾筒的調整是很有必要的,它是提升系統維修中Z為重要的一個技術環節。

圖1 提升系統減速機構簡圖
二、 提升滾筒的調整
提升滾筒的調整采用壓鉛法進行,方法如下:
(1)現場查驗設備情況。1)檢查中盤是否水平。一般來說,設備在較為平整的地基上停放的話,電鏟前部的大臂、勺桿、鏟斗、斗門合起來的重量與后配重塊、配重箱重量基本持平,如果放下了大臂,后部的重量較大,中盤后部重前部輕將向后傾,因此必須在后部的配重箱下做好支撐,確保中盤處于水平位置,減少提升滾筒調整的水平和垂直誤差;2)減速箱箱體全部被頂起至Z高位置。一般來說減速箱箱體安裝后,箱體處在Z高位置,保證將所有的傳動軸支撐到位,箱體處在Z高位置的檢驗標準是檢查箱體固定銷與中盤固定耳座孔上部有無間隙,可用塞尺測量,原則上是不允許存在在間隙的,這樣一來可以減少提升滾筒調整的垂直誤差。
(2)檢查墊片。如圖2所示,檢查右側提升滾筒軸承座下部或前部是否存在墊片,一般情況下在調整之前需要將提升滾筒軸承座下部和前部的墊片全部移除,且軸承座要被拉向Z前端的止口位置,軸承座的側面與止口面完全貼合的效果是Z好的,但實際維修過程中這種效果是達不到的,因此必須使用塞尺檢查滾筒軸軸承座前部間隙并記錄,軸承座的下部是不需要測量的,只要保證軸承座下平面和與其接觸的側支架上平面足夠平整即可。

圖2 提升滾筒軸右側軸承座加墊片位置
(3)清洗后部小齒輪。打開減速箱箱體上后部呼吸器蓋,露出800mmx400mm的孔,通過這個孔正好可以明顯地看到提升滾筒軸上大齒輪與后提升二軸小齒輪的嚙合位置。在后部提升二軸小齒輪上清洗出4個輪齒(如果可能的話Z好將滾筒大齒圈的輪齒也全部清洗),清洗時可先用稀料大致清洗干凈,然后使用清洗劑認真地徹底清洗干凈,清洗時要特別注意將來粘膠布的位置,不然可能會導致膠布粘不牢而使鉛絲中途掉落。

圖3 提升二軸小齒輪上貼鉛絲
(4)后部提升二軸小齒輪輪齒上貼鉛絲。如圖3所示,每個位置上布置4根鉛絲,兩兩一組,分別位于二軸小齒輪輪齒邊緣25mm-38mm處,每兩根鉛絲并排放置,間距控制在5mm左右,防止壓完鉛絲后鉛絲互相干涉,影響調整的精確度。
(5)標記后部小齒輪。標記前需要確定輪齒的負載側和非負載側[7],負載側和非負載側以后提升電機順時針(面對減速箱電機側)驅動來判斷,參考圖1,如果后提升電機順時針轉動,那么后提升二軸則逆時針轉動,如圖3所示,其中E、F標記的齒面將是負載側,G、H標記的齒面將是非負載側,E、F、G、H通常標記在后部提升二軸小齒輪輪齒上,E、G標記在齒輪靠近電機一側,F、H標記在齒輪靠近抱閘一側。
(6)后部小齒輪壓鉛絲。當后部的鉛絲貼完并標記后,可順時針(面對減速箱電機側)轉動前部提升一軸約8圈左右,保證后部的提升二軸小齒輪轉動一圈,人力轉動的話,在轉動過程中一定要注意,當齒輪嚙合壓住鉛絲前后時Z好不要中途停頓,目的是保證壓完的鉛絲可以連續均勻,而且不會受到沖擊斷裂。
(6)后部小齒輪上取鉛絲并標識。當后部提升二軸小齒輪轉動一圈后,輪齒上的鉛絲被壓扁,這時候需要小心謹慎地取出鉛絲,用圓珠筆在壓扁的鉛絲Z厚處進行標識(Z薄處將是Z后測量的位置),鉛絲上標識的符號應與小齒輪上標記的位置E、F、G、H相對應。
(7)清洗前部小齒輪。打開減速箱箱體上前部呼吸器蓋,露出800mmx400mm的孔,通過這個孔正好可以明顯地看到提升滾筒軸上大齒輪與前提升二軸小齒輪的嚙合位置。在前部提升二軸小齒輪上清洗出4個輪齒(如果可能的話Z好將滾筒大齒圈的輪齒也全部清洗),清洗時可先用稀料大致清洗干凈,然后使用清洗劑認真地徹底清洗干凈,清洗時要特別注意將來粘膠布的位置,不然可能會導致膠布粘不牢而使鉛絲中途掉落。
(8)前部提升二軸小齒輪輪齒上貼鉛絲。如圖3所示,每個位置上布置4根鉛絲,兩兩一組,分別位于二軸小齒輪輪齒邊緣25mm-38mm處,每兩根鉛絲并排放置,間距控制在10mm左右,防止壓完鉛絲后鉛絲互相干涉,影響調整的精確度。
(9)標記前部小齒輪。標記前需要確定輪齒的負載側和非負載側,負載側和非負載側以前提升電機順時針(面對減速箱電機側)驅動來判斷,參考圖1,如果前提升電機順時針轉動,那么前提升二軸則逆時針轉動,如圖4所示,其中A、B標記的齒面將是負載側,C、D標記的齒面將是非負載側,A、B、C、D通常標記在前部提升二軸小齒輪輪齒上,A、C標記在齒輪靠近電機一側,B、D標記在齒輪靠近抱閘一側。
(10)前部小齒輪壓鉛絲。當前部的鉛絲貼完并標記后,可順時針(面對減速箱電機側)轉動后部提升一軸約8圈左右,保證前部的提升二軸小齒輪轉動一圈,人力轉動的話,在轉動過程中一定要注意,當齒輪嚙合壓住鉛絲前后時Z好不要中途停頓,目的是保證壓完的鉛絲可以連續均勻,而且不會受到沖擊斷裂。
(11)前部小齒輪取鉛絲并標記。當前部二軸小齒輪轉動一圈后,輪齒上的鉛絲被壓扁,這時候需要小心謹慎地取出鉛絲,用圓珠筆在壓扁的鉛絲Z厚處進行標識(Z薄處將是Z后測量的位置),鉛絲上標識的符號應與小齒輪上標記的位置A、B、C、D相對應。
(12)測量。將前后提升二軸小齒輪上取出的標記好的鉛絲收集起來進行測量,測量時量取鉛絲中部Z薄處作為Z終數據,一共16個數據,篩選后可得到8個數據,單位必須是英寸且保留到小數點后四位,如果單位是毫米,可轉換為英寸且保留到小數點后五位。
(13)計算。利用自動公式進行計算,在電腦上打開專用表格,對應輸入A、B、C、D、E、F、G、H這8個英制數據,調整結果便會自動顯示出來,也為英制數據。結果是“+”表示滾筒軸需向上或向前移動,結果是“-”表示滾筒軸需向下或向后移動。如果身邊沒有電腦,可利用手動公式計算,水平調整公式為(- A + B - C + D + E - F + G - H) x5.25,垂直調整公式為(A - B - C + D - E + F + G - H) x 2.72,將8個英制數據分別代入公式進行計算得出英制數據結果,數據前的“+”與“-”與自動公式計算時的意思一樣。
(14)加墊。根據計算出的結果換算為公制毫米進行加墊,加墊時允許的Z大偏差為0.13mm。如圖2所示,墊片只能在側支架的上部或前部加墊,也就意味著滾筒軸只能向后或向上移動。
三、結語
提升滾筒在調整過程中應特別注意以下幾點:
(1)中盤上焊接有減速箱箱體的固定耳座,減速箱箱體通過兩根銷子被固定于中盤耳座上,因此必須保持中盤水平;
(2)減速箱必須被頂起至Z高位置;
(3)負載側和非負載側必須區分清楚,A、B、C、D、E、F、G、H對號入座;
(4)鉛絲位置必須位于輪齒端部25mm-38mm,且粘貼膠布的位置必須清潔,保證粘貼牢靠;
(5)壓鉛絲過程中必須在嚙合時連續通過,確保壓出的鉛絲均勻;
(6)取鉛絲時必須按照標記對應標識,切不可混淆;
(7)測量取下的鉛絲,必須測量Z薄處作為Z終數據;
(8)使用公式計算時必須保證輸入的數據為英寸;
(9)前部提升二軸小齒輪和后部提升二軸小齒輪壓鉛絲不存在必然的先后次序,先壓哪個位置都可以。
提升滾筒的調整在電鏟維修過程中是Z為復雜,技術要求Z高的一個方面,一旦調整錯誤,必會帶來重大的經濟損失,不僅僅是造成配件的損壞,設備還將長時間停機,挖掘產量將大大降低,更多的人工費、材料費將不斷投入,更多的安全風險和安全隱患也將隨之而來。可見提升滾筒調整的意義重大,不容忽視,維修人員必須嚴格按照標準執行。
