APW液压绞车常见故障分析和排除方法

王忠阳

摘 要：井下采用的6000m加长顺槽胶带机在运行时经常需要对皮带张力进行自动调节。澳大利亚ACE胶带机公司生产的专利绞车（APW）就是为调节与控制胶带机皮带张力而设计的皮带张紧装置，它具有快速紧带和松带的性能，反应敏捷，体积小，运行可靠，控制灵活，操作简单，安装方便，噪音小，保护功能齐全等特点。

关键词：APW液压绞车；常见故障；排除方法

1 APW液压张紧装置原理

当顺槽胶带机需要起动时，APW电控箱需打到自动挡或手动挡，按下起动按钮，组合开关送电，PLC给APW电磁阀控制信号，电磁阀吸合，湿式摩擦离合器啮合，绞车开始卷带。当胶带机运行过程中，皮带受负载的影响张力产生变化时，张力传感器给PLC一个模拟信号，PLC控制反转电磁阀动作，湿式摩擦制动器啮合，绞车开始松带，直至达到运行张力；当储带仓需要收回多余皮带时，APW电控箱按到松带按钮，反转电磁阀动作，储带仓中的卷带马达完成卷带。

2 APW液压绞车常见故障分析和排除方法

2.1 二OO五年十一月十日，大矿12609工作面顺槽胶带机APW在维修过程中会出现离合器组件损坏，无法输出力矩，皮带无法张紧。

2.1.1 首先介绍一下湿式摩擦离合器的组成以及工作原理：

离合器是由（如图1所示）：①离合器的内齿圈8；②动、静摩擦片23、24（摩擦片共5组，两端为内摩擦片，最里端摩擦片厚度为5mm，其它内外各为1.5mm；③弹簧（6个）73，外卡簧A85*3，37；④环形油缸19；⑤密封49；⑥配油器；⑦离合器内花键轴组成。

工作原理：当离合器环形油缸受到液压油的作用时，环形油缸开始向左移动，油缸端面压最外端内摩擦片，使所有动、静摩擦片啮合，弹簧压缩，力矩由外齿圈，动、静摩擦片传给离合器花键轴，力矩输出。

当离合器环形油缸不供液时，环形油缸在弹簧的作用下，又恢复到原位，动、静摩擦片分离，输出力矩停止。

2.12 故障分析与解决方法：

①动、静摩擦片损坏，根据离合器工作原理，摩擦片经常分离、啮合，在传输力矩时，其受剪切力的作用，外摩擦片表面金属涂层易磨损脱落，使其工作状态发生变化，如输出力矩不稳定（或无输出），表面打滑。

解决方法：更换磨损的动、静摩擦片，一般为成组更换（5组）。

②CLRUR A85*3外卡簧损坏（断裂、变形）

损坏原因：CLRUR A85*3轴用挡圈是在离合器花键轴花键末端固定，主要对摩擦片起轴向定位作用。由于挡圈安装和自身强度、硬度等金属材料特性因素的影响，挡圈在定位的同时，又受到环形油缸的压力，卡簧的开口位置首先张开，从而使整个挡圈变形，而失去固有的弹性范围，并且挡圈在变形的过程中，会将外花键齿的部分齿牙掰掉，对花键轴损坏。动、静摩擦片在环形油缸的作用下，卡簧不限位，动、静摩擦片不能啮合，力矩不输出。

解决方法：加宽离合器花键轴定位卡簧的宽度，利用A85*4的卡簧将其定位，增加卡簧的强度。

卡簧变形损坏在不拆箱的情况下检测方法：用两个带油表的手压油泵给离合器和逆止制动器分别打压到80bar（油表压力范围0-300bar），然后用手盘动对轮，如果对轮只能正转，不能反转，说明卡簧定位正常，如果对轮能正转，还能反转，说明卡簧已变形。

③环形油缸密封损坏

环形油缸密封的损坏是由于环形油缸不断的往返运动，而造成O型密封磨损，当环形油缸密封损坏后，油缸泄液，离合器无法输出力矩。

解决方法：更换O型密封圈。

④环形油缸行程过大

环形油缸行程过大主要是间隙调整不当造成的，行程过大可使油缸压力的降低，还能使摩擦片在没有完全啮合的情况下，油缸的内端面就会顶在离合器花键轴外端面上，无法完全输出力矩，造成皮带系统张力不够。

解决方法：将安装好的离合器打压至100bar，用百分表或塞尺测量环形油缸行程间隙，范围在1.5-2.0mm合理。

⑤配油器损坏：

当液压系统压力过大，频繁起动APW绞车，或者配油器自身回转精度的降低，配油器内部的石墨节流器就会破碎，造成液压系统泄漏，从而无法给环形油缸供给足够的压力油，造成不能输出力矩。

解决方法：更换新配油器。

⑥离合器花键轴的损坏

原因：同②，现象同②。

解决方法：更换新轴。

通过对大矿12609工作面APW液压绞车故障的分析，我们在实际排除故障过程中，APW不输出，说明离合器摩擦片磨损，定位卡簧变形，更换便可解决；控制压力低，APW不能完全输出（或不能输出），打开APW上箱盖，观察离合器是否有气泡冒出，如有气泡说明环形油缸泄漏（或配油器泄漏），更换就可解决；如果摩擦片组、卡簧都完好，而力矩不能完全输出，说明油缸行程过大，用百分表或塞尺测量后，调整离合器油缸的间隙垫，使其达到1.5-2.0mm。

2.2 二OO五年十月中旬，哈拉沟矿02202面APW液压系统压力不正常，系统压力只有15bar，系统起动不正常，起动后，延时10秒自动跳闸，无法输出力矩。

2.2.1 首先介绍APW液压系统的组成及工作原理（如图2所示）：

（1）APW液压传输装置的组成：保护元件：油位传感器、温度传感器、速度传感器；液压元件：过滤器、压力表、齿轮泵、梭阀、环形油缸、配油器、液压管件、油位尺、控制阀。

（2）APW液压系统工作原理：①齿轮泵从油箱吸液，经粗、精过滤器、溢流阀供给整个系统压力油，系统压力由溢流阀调定压75bar左右。②绞车正转时，三位五通电磁阀打到左边位置，压力油经油箱吸出经过滤器、单向阀、电磁阀到离合器环形油缸，环形油缸动作压迫动、静摩擦片使之啮合，力矩由离合器传输出去，离合器压力调整范围（0～100bar），一般设定在75bar；另一路经管路到梭阀，由梭阀到滚筒侧制动器，将制动器打开，制动器压力调整范围（0～100bar），一般设定在75bar。③当绞车反转时，一路液压油由齿轮泵吸出，经过滤器、三位五通电磁阀右端（电磁阀吸合到右端位置）、管路，到箱体侧逆止器，将逆止器摩擦片打开，多余油液经管路到逆止器对轮花键轴腔，润滑轴承。另一路经梭阀进入滚筒侧制动器，将其打开，此时整个传动系统处于空载状态，绞车在外力作用下，滚筒反转→行星减速器→对轮→APW箱。

2.2.2 故障分析与解决方法：

（1）齿轮泵损坏：由于电机在起动前需观察电机的正反转，如果反转时间过长，齿轮泵密封就会损坏，从而造成泵失压。（2）系统溢流阀出现故障：如赃物堵死，弹簧断裂都会造成系统压力不够。（3）滤油器堵塞：造成系统供液减少，压力下降，噪音增大。APW箱有三个过滤器，泵吸油口有两个，排油口到阀有一个精过滤器。外部滤油器上装有一个压差表，如果滤油器流量低时，出油口压力升高，压差表的表针就会有一定的读数，如果读数由绿到黄色时，说明滤芯该清洗，如果由黄色到红色时，说明滤芯堵塞，需更换。维护设备人员可根据压差表针的变动，确定是否应进行清洗或更换滤芯。（4）系统管路出现泄漏： 观察液压系统控制阀是否有漏油现象，泵是否间隙过大、密封好坏，如果齿轮泵间隙过大，密封不严或进油端管路有漏气现象，泵就会产生躁音，排查泵输出端到控制阀是否有漏油，泄漏可造成系统压力降低，油压传感器动作，导致自动跳闸。

解决方法：①更换齿轮泵；②更换新阀；③更换清洗滤芯，更换密封；④检查管路是否有气泡，紧固各管接头；⑤更换新阀。