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矿井提升绞车主轴更换工艺探讨
2020-3-20  来源:山西新景煤业有限责任公司   作者:王 超



  
      摘 要: 改革开放以来,随着我国经济的快速发展,矿井提升设备不断改善,提升技术也得到了很大的提高。为了保证老矿区的生产安全,对矿井提升绞车的改造工作势在必行。文章对矿井提升绞车主轴的更换工作进行了重点介绍,对主轴更换的重要环节和施工方法进行了总结和分析,为以后同类型的工程施工提供了参考。

     关键词: 矿井提升绞车 ; 主轴 ; 更换工艺

     由于矿井提升绞车直接影响着矿井的安全生产,因此对矿井提升绞车进行改造和升级具有重要意义。矿井提升绞车的主轴是其重要的部件之一,需要更换的提升绞车主轴重 11 t,长 4 958 mm,用来进行更换的绞车新轴重 11. 32 t,长 4 958 mm。绞车电机的转子、定子重量分别是 25. 8 t 和 26. 9 t,滚筒半部的重量为 14. 9 t。
  
     1、 施工准备及步骤
  
    1) 施工前期准备工作。在电机定子的两边将限位块和滑道焊接好,方便施工后的恢复。用棉布蘸柴油擦拭新轴表面,同时对主轴的装配尺寸进行核对。拆除电机的定子外壳、滑环、固定装置以及电气接线,检查并记录电机转子和定子之间的间隙情况。将绞车电源进行停电闭锁处理,将停电牌悬挂在其附近。

     2) 施工步骤。 拆除过程: 拆除电机的定子———拆除电机的转子———拆除滚筒和主轴———拆除轴承; 安装过程: 安装轴承———安装滚筒———安装电机的转子和定子———安装其他附件———试运行 。
  
     2 、主要施工过程分析
  
     2. 1 拆除电机定子
  
     首先对电机定子和转子绕组进行放电处理,然后再将短路接地线接入。将定子地脚螺栓拆除之后,确保定子没有与任何装置连接之后再将定子拆除。在厂房天车大钩上扣挂 4 根直径 24 mm、长5 m的钢丝绳,将定子起吊环连接上钢丝绳扣的两端,形成 8 绳受力结构。然后将天车钩头进行上提,试验钢丝绳微受力后,对钢丝绳扣受力情况进行检查,确保每个绳扣受力均匀。在电机定子两边的牵引环上分别挂上 1 台 5 t 手拉葫芦,在起重环上挂上手拉葫芦的钩头。将大钩点动上提,缓慢增加钢丝绳的受力,一旦发现定子有晃动要立刻停止起吊。对转子与定子以及定子的离地间隙进行测量,确保定子已经离地并且没有刮碰到转子,然后缓慢操作手拉葫芦,使定子逐渐远离转子,同时让天车向远离转子的方向移动。当定子完全离开后,使用天车将定子吊运至支架。
  
     2.2 拆除电机转子
    
    转子的拆除作为施工重点之一,需要使用专用吊装工具。在安装完毕专用吊装工具之后,将天车点动上提,让钢丝绳微受力。分离转子和主轴时需要用到液压装置,共需要 3 块量程在 120 MPa 以上的压力表,根据现场温度、设备说明书以及使用年限取施工压力值。转子拆除工作的实际压力在105 MPa左右,将 3 台打压装置接通之后,让其同步进行工作,等到压力达到 95 MPa 之后保压。此时如果转子没有发生松动,可以继续提升压力,每次缓慢提升 1 ~ 2 MPa。每次升压后的保压时间要在20 min以上。等到转子完全脱离主轴之后,再从主轴上将转子移出,在电机基础坑内安置。
  
    2. 3 拆除滚筒和主轴
  
    拆除滚筒需要使用到平衡梁。平衡梁不但能够保证施工的安全,还能提升施工效率。首先往大钩上挂上平衡梁,再将两根 D24 mm 的钢丝绳扣分别挂在平衡梁的两端吊点上,再将钢丝绳扣和滚动内的横梁进行连接。将 32 t 天车钩头进行点动提升,缓慢地吊起滚筒上部分,再用控制天车来移动滚筒,将滚筒放置在之前摆好的道木上。拆除滚筒之后再进行主轴的拆除,首先在主轴上方将天车大钩悬停,然后在主轴的法郎盘外侧捆绑上钢丝绳扣( 钢丝绳的规格为 6 m、D24 mm) ,将钢丝绳扣与天车钩头连接好,同时在天车钩头上再使用 1 根稍短的D24 mm的钢丝绳扣挂上 10 t 手拉葫芦。要注意的是,一定要使用 1 根 D24mm 的钢丝绳扣将手拉葫芦的钩头主轴另一端进行连接,并且要使用胶带在主轴和钢丝绳扣的接触面做保护。以上施工完成之后,将大钩点动上提进行试吊,在确保安全的前提下再进行起吊。在吊起时注意观察主轴两端,如果发现有一端已经被吊起,则立即停止起吊。可以通过操作10 t手拉葫芦对主轴进行调整,让其保持水平,接着继续进行起吊工作,直到主轴下面超过轴承座最高点时再水平移动天车,将主轴放置在之前摆好的道木垛上。

     2. 4 拆除轴承
  
     作为施工中的技术要点,轴承拆除工作非常关键。主轴上的轴承一共有两套: SKF231 /630 CAK/W33、SKF231 /500 CAK / W33。在拆除过程中要使用到轴承厂家的专用工具。首先拆除 SKF231 /500CAK / W33,拆卸轴承需要使用到两套打压装置,每台的压力值在 1 MPa 左右,当压力值达到 0. 8 MPa之后进行保压,保压时间为 10 min。之后,每有0. 1 MPa上升就进行 10 min 的保压。等轴承松动之后使用铜棒对轴承四周进行敲击,直至轴承完全脱离主轴。SKF231 /630 CAK/W33 与前者拆除工作相同。
  
     3 、安装施工分析
  
     3. 1 安装轴承
  
     首先在新轴上套上 SKF231 /200 CAK/W33 轴承内侧的端盖和密封圈,将端盖螺栓拧紧后,使用百分表来对轴承的移动进行监测。同时升压两台打压装置,观察百分表的读数。等到轴承发生移动时,缓慢升压直至到达正确位置为止。SKF231 /630 CAK/W33 与前者安装方法基本相同。在完成轴承的安装之后,安装新的主轴,然后对轴水平度进行复核,直到轴的水平度低于 0. 1 /1 000。

     3. 2 安装滚筒
   
     首先使用平衡梁来调运滚筒,将滚筒和主轴法郎的螺栓孔对准之后,再将高强螺栓插入并紧固。注意安装之前要打磨和清洗滚筒的结合面,之后再用酒精进行擦拭。
  
     3. 3 安装电机转子和定子
  
    通过转子的拆除方法在主轴上套上电机转子之后,使用螺栓将端盖固定,再将螺栓进行均匀紧固,使用的螺栓型号为 8. 8 级 M36 × 150 mm,一共 16根。按照 2 500 nm 的螺栓扭矩来进行紧固,使转子被端盖压紧,之后再打压安装。注意在打压之前要安装两台百分表对转子的轴向移动进行监测,同时升压 3 台打压装置,观察百分表的指针,一旦发现百分表的读数有变化,就要对转子的轴向移动距离进行严密监测,直至转子到达正确位置后停止正升压。转子就位以后液压装置必须要保压 2 h 以上才可以撤离,最好保压 3 h 以上。之后再对转子的隔离环、密封圈、端盖以及螺栓按照顺序进行安装。电机定子与电机转子的安装方法基本相同,完成定子的安装之后对定子和转子之间的气隙进行复测并记录。

    3. 4 恢复其他附件
  
    恢复滑环、电器以及闸桩等设备,用酒精擦拭闸盘后再进行试运行。
  
    4 、结语
  
    本文对矿井提升绞车主轴更换方法的施工程序进行了优化,使转子和轴承分离的技术难题得到了有效解决,在实际施工中提升了施工效率、降低了施工成本,具有较高的推广价值。
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