堆料机卷缆卷筒连接加固

陈勇

摘要：本文对堆料机的卷缆卷筒的链接状况进行了简单介绍，并对两者的连接加固方法进行了论述。

关键词：堆料机;卷缆卷筒;连接;加固

0  引言

堆料机的供电依靠卷缆卷筒上的卷缆供电。卷缆卷筒如图1，卷缆卷筒随着堆料机的移动同步转动，进而完成高压电缆的收放工作，以保证高压电缆的接头处不受到外界拉拽，最终保证堆料机的供电安全。卷缆卷筒依靠连接螺栓（图2）和减速箱输出轴连接，减速箱转动，连接螺栓传递转动力矩，带动卷缆卷筒转动。我队的堆料机于2014年更新，更新后的堆料机卷缆卷筒的连接螺栓频繁发生连接螺栓松动故障，极大的影响了堆料机的供电安全。为了解决卷缆卷筒螺栓频繁松动的故障，我队在卷缆减速箱输出轴和卷缆卷筒之间加装了连接盘，使连接盘承担部分卷缆卷筒转动力矩，进而降低卷缆卷筒连接螺栓的受力，解决卷缆卷筒连接螺栓松动的故障。

1  立项背景

堆料机供电依靠卷缆卷筒带动卷缆转动供电。卷缆卷筒如图1。电缆卷筒随着堆料机的移动同步转动。卷缆卷筒转动依靠连接螺栓（图2）和减速箱输出轴连接，连接螺栓传递转动力矩。我队的堆料机于2014年更新，更新后的堆料机卷缆卷筒的连接螺栓频繁发生连接螺栓松动故障。表1为2015年堆料机卷缆卷筒连接螺栓维修记录统计表。

根据统计，每台堆料机卷缆卷筒螺栓大约每月需要紧固一次，四个月需要更换一次螺栓。由于卷缆是6000伏高压缆，螺栓频繁松动，存在严重的安全隐患。我队针对该问题进行了技术攻关。

2  技术方案

我们对螺栓松动的原因进行了分析。首先排出了螺栓质量的原因。最后確定螺栓松动的原因是：连接螺栓受力超过螺栓的承受能力，导致螺栓松动。为了解决这个问题，有两种思路。①提高螺栓强度;②降低螺栓受力，使螺栓受力在螺栓承受范围内。

提高螺栓强度，需要提高螺栓强度等级或者增大螺栓直径。由于我们使用的螺栓已经是最高等级，所以只能考虑增大螺栓直径。增大螺栓直径，需要增大卷缆卷筒和卷缆减速箱的连接孔，实施难度极大。

我们把方案放在降低螺栓受力，使螺栓受力在螺栓承受范围内的思路上。为了降低螺栓受力，我们思路是制作一个连接盘，连接盘一端与卷缆卷筒相连，另一端与卷缆减速箱相连，使连接盘传递一部分扭力，从而降低连接螺栓受力。图2为卷缆连接螺栓位置，为了能够比较容易安装连接盘，我们把连接盘设计成半圆结构。设计成半圆结构，可以不用拆装卷缆卷筒就可以安装连接盘。此外，还可以把连接盘与减速箱输出轴之间的配合设计成过盈连接。过盈连接同心度好，安装精度高，可以承受更大的扭力、轴向力或者两者复合的载荷，而且承载能力高，在冲击、震动载荷下也能可靠地工作。

确定方案后，对连接盘进行设计。首先测量卷缆减速箱的输出轴直径和宽度，确定连接盘的内径和宽度。为了实现过盈连接，需要确定连接盘内径和卷缆减速箱输出轴的配合公差。我们经过测量，减速箱输出轴直径为480毫米。我们采用基轴制配合，图3为公差配合表，根据公差配合表选择过盈配合，公差配合选择U7/h6。从而确定连接盘内径尺寸为R240h6。确定内径尺寸后，设计连接盘，连接盘图纸如图4。根据图纸加工连接盘。6月10日，连接盘到货。连接盘到货后，准备安装。为了能够达到预期效果，我们小组成员一起研究安装方案。通过讨论，确定了安装方案。首先清理卷缆减速箱输出轴表面杂质和表面防锈漆，保证表面清洁。然后断电，使用吊车固定卷缆卷筒。卷缆卷筒固定好后，松动8条连接螺栓，保留4条连接螺栓。然后安装制作好的连接盘。安装连接盘时，要保证连接盘夹紧螺栓的紧固力矩，使连接盘压紧输出轴。紧固好后，连接盘一侧通过电焊与卷缆卷筒焊接到一起，另一侧通过电焊与卷缆减速机输出轴焊接到一起，这样通过连接盘就能传递扭矩，降低连接螺栓的扭矩。安装好连接盘后，再紧固连接螺栓。紧固连接螺栓后，撤出吊车，送电试车。2016年6月16日，进行了现场安装。安装时，我们在焊接连接盘时，采用了段焊的方法，连接盘一周均布8条焊缝，每条焊缝长度10毫米左右。采用段焊，可以保证连接盘传递扭矩，以后需要拆装卷缆卷同时，可以比较方便的拆除连接盘。图6为安装后的连接盘。由图可以看出，加装连接盘后，卷缆转动时，由连接盘传递大部分扭力，大大降低了连接螺栓的受力。加装连接盘后，没有出现连接螺栓松动的故障。改造达到预期目的。

3  主要技术创新点

①采用半圆结构连接盘，简化连接盘安装工艺，大大缩短维修时间和费用。②采用过盈连接，保证了连接盘与卷缆卷筒的同心度，使连接盘安装精度高，可以承受更大的扭力、轴向力或者两者复合的载荷，而且承载能力高，在冲击、震动载荷下也能可靠地工作。③施工工艺采用先用吊车固定卷缆卷筒，然后松动螺栓，再安装连接盘的方案，最大限度的降低了螺栓的受力。

4  经济效益和社会效益

堆料机电缆卷筒的卷缆是6000伏高压电。卷筒卷缆连接螺栓频繁松动，存在严重的安全隐患。此次改造，彻底的解决了该隐患。

参考文献：

[1]王德霞，田振东，叶家何.一种堆取料机电缆卷筒连锁保护装置[J].设备管理与维修，2019（09）：135-136.

[2]黄海丽.刍议堆取料机设备现状及发展[J].内燃机与配件，2018（23）：162-163.

[3]惠先刚.浅谈关于堆取料机在应用中存在的问题及对策[J].内燃机与配件，2018（09）：235-236.