梭车轮端减速器试验装置设计

摘要：梭车是用于机械化采煤矿井连采工艺系统上的运煤车，其轮端减速器在修理后通常在梭车整机安装后空载运转试验来检查修理质量，生产效率低下，所以设计仿真试验梭车轮端减速器的试验装置，模拟轮端减速器在梭车上的每个动作形式和状态来检验轮端减速器的修理质量。

关键词：轮端减速器 试验装置 设计

引言：梭车是用于机械化采煤矿井连采工艺系统上的运煤车，最大行驶速度11Km/h，行走轮最大偏转角度40°。梭车轮端减速器是梭车行走部的行星轮减速器装置。通常设备大修完成的轮端减速器必须在梭车整机安装好后空载试运转查故障，如果出现修理故障，必须把轮端减速器从机体上拆解下来后处理，然后再到机体上安装好后再进行试验，特别是必须四台轮端同时全部试验，实验时要求电控系统完好，导致生产效率低下，浪费人力、物力。若是进行轮端减速器的部件检修，没有现成梭车就没有试验的平台，不能完全保证修理质量。所以设计了梭车轮端减速器试验装置，是自行研制的单机模拟试验梭车轮端减速器装置，用来仿真试验梭车轮端减速器的运转情况。试验装置试验电压380V，试验电机11KW，液压泵站压力4MPa，轮端减速器最大运行速度47r/min，转向油缸行程160mm，轮端最大偏转角40°。

1.方案设计：

该实验装置的设计包括机械、PLC控制、液压系统三部分。自制轮端减速器试验装置就是通过模拟轮端减速器在梭车上的每个动作形式和状态来检验轮端减速器的修理质量，试验出减速器运转、噪音、密封、温度、各种回转动作等情况。实验装置的设计研制，改变了修理的轮端减速器必须安装到梭车才能试验的情况，大大的提高了梭车修理的劳动效率，缩短了修理周期。

轮端减速器在梭车上运行的参数为：

驱动转速0—1200r/min；转向角0——40°

1.1.电机和变频器的选用

根据计算，选用变频0—60HZ的变频区间就可以满足电机输出速度0-1200 R/MIN ，电机体积越小，转速接近就能满足使用条件。选用电机和变频器型号为：

电机：型号Y160L-6、功率：11KW、转速：970 r/min、频率：50HZ、电压：380V、电流：24.6A

变频器：型号BPH-380V/480V、输入电压：380V、变频设定区间0——60HZ

1.2.转向油缸的选用

轮端转向点在固定转向臂连接处，由于轮端减速器转向角=40°，所以连接点的中心到旋转中心Rmin=215mm.由于连接点绕旋转中心走过的弧长就是转向油缸的有效行程，依据公司弧长L=R*圆心角的弧度值。所以Lmin=40/360*3.14*215*2=150mm，根据实际情况，避开安装位置，我们选用油缸行程为160mm，得出转向连接点到旋转中心长度为229mm。根据这个尺寸，确定转向油缸的固定位置。

1.3.大架的组焊确定

根据电机和轮端固定面的尺寸最终确定总体加工尺寸。

2.梭车轮端减速器试验装置的结构和操作

梭车轮端减速器试验装置的结构如图示，机架10通过根据电机和轮端减速器的各相关尺寸确定，首先把电机1和轮端减速器6安装固定到机架上，再把轮端减速器6和电机1用十字万向连接轴2连接起来，后把转向连接块7安装到轮端减速器6上，下面用销子把转向油缸5安装到机架10和轮端减速器6上，用液压管路9把转向油缸5与二位四通阀3连接起来，把液压泵站输出端和二位四通阀3用液压胶管9连接起来，把变频器与交流电机1用电缆8连接起来，把变频器与380V电源连接起来。图示过程组装完成。通过变频器型号上面的控制按钮，我们把频率调节范围定为0-60HZ，380V电源供电后，即可实现轮端减速器图示方向的旋转运动，通过调节PLC控制的频率变化，实现轮端的输出速度范围0-47r/min。泵站电源供电后，液压系统通过操纵二位四通阀的手柄，可实现油缸伸缩运动即轮端的转向运动。通过对PLC的编程对变频器控制，实现转速的自动从低到高，从高到低的不间断控制，也可以模拟梭车在道路上行驶时的实际状态运转，更贴近实际运行状态，同时可以实现无人值守的自动调速控制。

1、变频电机2、十字万向连接轴3、2位2通操作阀4、液压管路5、转向油缸 6、轮端减速器 7、转向连接座8、电缆9、高压胶管 10、固定机架

3.试验装置的特点：

3.1.采用机、电、液三方技术来实现了轮端减速器的各种动作模拟。

3.2.变频器实现了操控稳定性的变速功能。

3.3.运用PLC技术实现了规律性变速，无人操控变频器。

3.4.实现了单台轮端试验的新工艺流程。

结语：

梭车轮端减速器试验装置已经在公司投入了使用，可以完全模拟空载情况下轮端减速器的各个状态和运动方式。目前已试验48件轮端减速器，提高了劳动效率，缩短了修理工艺流程。目前试验装备针对是煤矿设备修理企业，所修设备还只适用于梭车，所以他的推广有局限性，只适用于专业修理厂。但其它需要试验的减速器等在试验时可参考其思路进行设计，在机电液的应用方面已经达到成熟水平。

作者简介：严正凯，男，山西临猗人，高级工程师。现在晋煤集团金鼎公司从事生产技术管理工作、进口和大型煤矿设备修理工作。