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摘要：文章针对目前露天煤矿中常用的WK35型电铲，在对其提升机构的结构进行介绍之后，重点研究其传统的提升卷筒大齿轮更换工艺以及新工艺步骤之间的对比，同时还针对其中存在提升卷筒移位的问题提出了解决方案，以供参考。
关键词：WK-35电铲；卷筒大齿轮；更换工艺
1引言
在目前的露天煤矿中，常用的电铲提升机构类型就是WK-35型电铲提升机构。此种类型的设备出现并且在目前露天煤矿生产中应用也逐渐减少了对小型提升设备的应用。在此种类型的提升机构的应用中，容易出现设备长时间超负荷运行的情况，增加了此类设备运行中的故障概率。为了减少此类设备运行中的故障概率，并且保证露天煤矿生产任务的顺利完成，文章就重点针对此种类型的电铲在使用过程中的提升减速箱大齿轮更换工艺进行研究。
2 WK—35电铲提升机构的结构概述
本文章所介绍的WK-35型电厂提升机构的主要结构如图2.1所示，主要的结构组成部分有提升电机、提升减速机底座、提升减速箱盖、提升圈筒装置以及支架等组成。此种提升机构所采用的驱动方式为双电机并联的驱动方式，结构形式则主要有单卷筒和双钢丝绳提升两种类型，同时还由定位销和紧固螺栓来对箱盖和底座进行连接。其中的底座与中部平台的连接是通过联接销轴和耳子来连接。在此提升机构中共含有4个轴齿轮。在此电铲提升机构的运行中，主要是由前后两个电机来提供驱动动力，而且通过联轴器将电机和提升一轴进行连接，一轴的另一端还连接有盘式制动器，提升轴之间也是通过斜齿轮来进行啮合的，同时通过此齿轮来带动卷筒大齿轮，通过上述两级齿轮也形成了两级减速系统。此外，在提升卷筒上还固定有提升卷筒齿轮，通过此齿轮来带动卷筒转动和提升钢绳，并且对铲斗的提升和降落起到控制作用。
图2.1 WK-35型电铲提升机构示意图
此类型电铲设备中的提升卷筒装置的结构如图2.2所示，其主要的组成部分主要有大齿轮、卷筒轴、提升卷筒、轴承、端盖以及密封圈等部分。在此结构中的提升减速箱和卷筒之间还通过橡胶密封件来进行密封，其中一个橡胶密封是通过弹簧压力的密封形式来保证减速箱齿轮油不会出现渗透问题。此外，在侧支座上对上述提升卷筒进行固定，然后将其在平台上进行焊接。在加工支座和提升减速器时需要将其连接孔一起进行加工来保证支座的定位尺寸满足设计要求。由于此支座总的上部主要有独立的轴承座，而且通过螺栓在支座上进行连接，通过此种方式便于对升卷筒装置进行拆卸和安装。
图2.2 WK-35型电铲提升卷筒分解图
3 WK—35电铲提升卷筒大齿轮更换工艺对比分析
3.1传统的更换工艺步骤
在采用传统工艺进行提升卷筒大齿轮的更换时主要按照以下步骤开展：一是进行铲斗和斗杆的拆除。在此步骤中需要1台50t以上的起重机以及8名维修人员进行8h的拆除作业。二是对绷绳进行拆除并且将起重臂下放到地面位置。在此步骤中需要使用1台25t以上的起重机、50t以上的起重机以及130t以上的起重机、160t以上的起重机，还需要8名维修人员进行操作。三是对整个机顶棚进行拆除，需要使用1台25t以上的吊车和8名维修人员共同工作8h。四是拆除A型框架，需要使用2台50t以上的起重机以及8名维修人员共同工作8h。五是进行提升减速箱上盖的拆卸，需要使用1台50t以上的起重机以及6名维修人员共同工作6h。六是对卷筒机构进行吊装拆除和安装，需要使用1台130t以上的吊车以及6名维修人工共同工作8h。七是调整齿侧间隙以及啮合，需要6名维修人员共同工作4h。八是进行提升减速箱上部盖的安装，需要使用1台50t以上的起重机以及6名维修人员共同工作6h。九是安装A型框架。需要使用2台50t以上的起重机以及8名维修人员共同工作8h。十是进行机顶棚的安装，需要使用2台50t以上的吊车以及8名维修人员共同工作8h 。
3.2新更换工艺步骤
采用新工艺进行提升卷筒大齿圈的更换时，所采用的更换工艺步骤主要有以下几点：一是拆除部分顶部机房。此步骤需要1台25t以上的起重机和4名维修人员共同工作2h。二是将提升减速箱的上盖卸下。此步骤需要1台50t以上的起重机以及6名维修人员共同工作6h。三是进行卷筒的吊装。此步骤需要使用130t和50t以上的起重机各一台，以及8名维修人员共同工作4h。四是调整齿侧间隙和啮合，需要6名维修人员工作4h。五是进行减速箱箱盖的安装，需要1台50t以上对吊车以及6名维修人员共同工作6h。六是进行顶部机房的安装。需要使用1台50t以上的吊车以及4名维修人员共同工作3h。
4 WK—35电铲提升卷筒移位问题的解决策略
由于本文中所介绍的WK-35型电铲在运行过程中会产生向电机方向作用的轴向力，同时还会有向提升鼓轴的方向位移的倾向。这主要是由于在对此类型电铲的铲斗进行设计时，没有对自身的重量问题进行考虑，针对此问题，设计人员设计了厚度比较大的提升双轴轴端挡板来对上述位移问题进行延缓，但是无法从根本上避免此问题的出现。此问题容易导致在对滚筒进行整体的提升的过程中会出现向提升轴的位置进行移动和相互作用的问题，严重时会造成齿轮切割失败以及轴断裂的问题，还会增加二轴与大齿圈之间的相互刮蹭问题。嘴周就会造成大齿轮环卷筒轴的凯雷问题以及损坏卷筒轴承的问题。
为了从根本上对上述问题进行排除，就可以将原有的定位销进行改造，如图4.1所示，将原来的圆柱销改造为非圆柱销，这样在起到对轴承进行定位作用的同时，还可以使扬程双轴向电机方向移动10mm左右，避免上述问题的发生。
图4.1 轴承定位销改造图
5结语
针对大型燃煤露天煤矿中比较常用的WK-35型电铲来说，其提升机构出现滚筒缠绕问题时采用传统的维修工艺就需要对斗杆机构进行拆解才能进行提升卷筒大齿轮的更换，不仅需要较多的大型起重设备，而且需要较多的维修人员来开展较长时间的维修。而通过本文中所提出的提升卷筒大齿轮更换工艺则可以实现人员劳动强度的降低以及所用起重机数量的减少，实现了设备调度率的提升。同时还可以通过对轴承定位销的改造来解决提升卷筒的移位问题。
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[3] 王清心. WK-35电铲疑难故障及维护[J]. 煤炭工程, 2017(7).
论文作者:张伟
论文发表刊物:《科技新时代》2019年10期
论文发表时间:2019/12/6
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