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摘 要：悬臂式斗轮机是机械工程中常用的设备，其比较容易出现俯仰故障，这与俯仰机构的形式有较大的关系，也与接地压力的大小有一定关系，如果俯仰机构铰点阻力比较大，或者接地压力升高，会导致悬臂式斗轮机出现故障问题，这会影响设备的正常使用，相关工作人员需要做好配重维护工作，还要及时清理臂架上的煤屑杂质，要做好轴承的润滑工作，提高设备维护与管理的水平，这样才能保证斗轮机效用的最大发挥。
关键词：悬臂式；斗轮机；俯仰故障；阻力
悬臂式斗轮机是一种大型机械设备，其在电厂、采矿以及煤炭行业有着广泛的应用，这种机械设备是由俯仰、回转以及斗轮等机构组成的，在使用的过程中，主要发挥着运输的作用，在散货输送中发挥着重要的作用。不同的工程采用的是不同类型的斗轮机，有的斗轮机俯仰机构比较复杂，在使用的过程中，会受到环境的影响。本文低悬臂式斗轮机俯仰故障进行了分析，还对解决的措施进行了研究，希望可以改善悬臂式斗轮机的俯仰机构故障现象。
1 悬臂式斗轮机俯仰机构
悬臂式斗轮机俯仰机构有着不同的驱动方式，常见的主要是钢丝绳式或液压油缸式。俯仰结构可分为整体俯仰与非整体俯仰两种，本文对R2斗轮机俯仰结构形式进行了介绍，这种设备采用的是液压油缸式四连杆俯仰机构，结构简图如图1所示。
1-斗轮装置；2-司机室；3-臂架及悬臂皮带机；4-臂架拉杆；5-四连杆机构；6-俯仰绞点；7-俯仰油缸；8-配重；9-俯仰塔架；10-回转机构；11-行走机构；12-行走轨道
图1 R2主要结构简图
俯仰机构是斗轮机的重要组成部分，有上图可知，R2斗轮机俯仰机构是由连杆5、塔架9以及绞点6组成的，其属于四连杆机构，臂架3与配重8对机构的平衡性有着保障作用。斗轮机在发生俯仰动作时需要依靠油缸7实现驱动，为了保证俯仰动作的连贯性，塔架9不能随着俯仰角度的变化而发生改变，角度的大小需要配合连杆的连接。相关技术人员，一定要做好俯仰机构结构的优化工作，结构中的各个部件要相互配合，如果一个部件出现故障问题，会影响俯仰机构的正常运行。
2 悬臂式斗轮机俯仰故障分析
悬臂式斗轮机在使用的过程中，很容易出现俯仰故障，本文结合实际案例，对R2斗轮机故障问题进行了描述，还对导致故障出现的原因进行了分析，希望对相关技术维修人员提供一定帮助，尽快处理故障，使悬臂式斗轮机恢复正常使用。R2斗轮机取料能力为3000t/h，回转半径为51m，轨距为10m，臂架皮带带宽为1600mm，俯仰的角度为﹣11.5°～+11°，配重的重量为160t左右。在使用R2斗轮机时，由于俯仰故障，在取料的过程中，会发生臂架无法抬起的问题，有时臂架虽然能够抬起，但是运动的速度比较慢。在故障分析时，工作人员首先对液压系统进行了检查，经过系统的检查发现，斗轮机液压泵、油缸、管路以及液压阀均不存在故障问题，所以液压系统的故障被排除了，技术人员需要对液压缸的压力进行检测，如果俯仰液压泵的压力过大，则会造成压力损失，会导致俯仰结构存在较大的阻力。经过检测发现，液压缸下腔压力为13.8MPa，俯仰液压泵的输出压力为15MPa，所以，液压缸下腔的压力达到了设备所能承受的最大压力，这也是导致R2斗轮机俯仰动作缓慢或者臂架无法抬起的重要原因。
3 故障原因分析
3.1 分析方法
在对悬臂式斗轮机俯仰故障产生的原因进行分析时，需要综合考虑影响因素，要对俯仰系统的接地力进行测量，这有助于了解斗轮机俯仰系统承受的荷载力，可以判断俯仰系统的油缸是否存在受力问题。这种分析方法在斗轮机配重安装中也有着广泛的使用，可以保证安装的质量。这种分析方法减少俯仰机构液压缸的受力；减少俯仰电机的功率；调整回转以上部分重心的位置，减少重心移动所造成的能量消耗并防止过载或大风作用目前国内悬臂式斗轮机俯仰机构按驱动方式主要有钢丝绳下的倾覆可能。由此可知，我们可以通过测量R2俯仰油缸上下腔的压力，计算出其对应角度的接地力，从而分析出其配重设置是否合理。
3.2 静态计算
对于同一静态俯仰角度其结果分为截然不同的两类数据，一类在12-15.8吨，另一类在1.8-2.8吨，与设计接地力3吨相差甚远。经过多次测量总结，我们发现对于同一俯仰角度，臂架下降停止时计算的接地力为偏小值，而臂架上升停止时得出的接地力为偏大值，这两类数值均无法采信。为获得系统真实数据，我们决定采用动态测量数据。
3.3 动态计算
动态計算过程与静态计算基本相同，只是采用的油缸压力为臂架匀速上升和下降过程中的动态数据，其匀速过程为动态平衡过程，由此得出的计算数据可靠度神很高的。计算结果如表1所示。
表1 R2动态接地力计算结果
由上表可知，臂架上升和下降过程，R2接地力差别非常大，说明俯仰结构中的阻力过大导致无俯仰或俯仰缓慢的故障。如图1所示，R2俯仰机构共有ABCDEF六个铰点，其中BEF为关节轴承，A为可润滑铜套滑动轴承，CD为无润滑铜套滑动轴承，各铰点经多年运转，特别是铜套滑动轴承逐渐磨损导致阻力增大。近年来R2在做俯仰时铰点有异响和振动，亦说明铰点因磨损而阻力增大。为验证计算结果，我们又对和R2是同型机的R9进行了对比，通过对比可知，R9在臂架上升和下降过程中动态接地力也有差别，但很小，说明其俯仰阻力较小。
4 故障处理的方案
由上述分析计算，我们可以看出R2俯仰故障由以下两个原因造成：（1）俯仰机构特别是铰点阻力过大。（2）悬臂式斗轮机在使用一定年限后接地压力升高。针对这两种原囚我们提出了如下方案：（1）申请维修计划更换俯仰铰点。（2）由与更换铰点需要列入年度维修计划，在更换之前我们采取了临时增加配重和及时清理积煤等措施，以缓解故障发生的程度和频次。
结束语
本文对悬臂式斗轮机俯仰故障的类型以及产生的原因进行了分析，还提出了解决的措施，为了保证斗轮机正常的运行，相关技术人员需要做好维护工作，要检查斗轮机俯仰机构的形式是否存在故障，还要保证斗轮机铰点轴承的润滑效果，避免出现润滑油蒸发，轴承摩擦过大的问题。在选择润滑材料时，考虑到耐久性，工作人员可以选择油脂润滑，还要定期对斗轮机的臂架进行清理，要做好维护工作，这样才能提高悬臂式斗轮机的应用效果。针对斗轮机故障产生的原因，要采取有效的措施进行处理，这样才能提高生产的效率。
参考文献
[1]曹金普，李文龙.堆取料机配重的安装与维护[J].港口科技，2011（1）.
[2]金海龙，张健睿.基于可靠性斗轮机的结构优化[J].科技创新与应用，2014（20）.
[3]张树敏.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].黑龙江科技信息，2011（15）.
关键词：悬臂式；斗轮机；俯仰故障；阻力
悬臂式斗轮机是一种大型机械设备，其在电厂、采矿以及煤炭行业有着广泛的应用，这种机械设备是由俯仰、回转以及斗轮等机构组成的，在使用的过程中，主要发挥着运输的作用，在散货输送中发挥着重要的作用。不同的工程采用的是不同类型的斗轮机，有的斗轮机俯仰机构比较复杂，在使用的过程中，会受到环境的影响。本文低悬臂式斗轮机俯仰故障进行了分析，还对解决的措施进行了研究，希望可以改善悬臂式斗轮机的俯仰机构故障现象。
1 悬臂式斗轮机俯仰机构
悬臂式斗轮机俯仰机构有着不同的驱动方式，常见的主要是钢丝绳式或液压油缸式。俯仰结构可分为整体俯仰与非整体俯仰两种，本文对R2斗轮机俯仰结构形式进行了介绍，这种设备采用的是液压油缸式四连杆俯仰机构，结构简图如图1所示。
1-斗轮装置；2-司机室；3-臂架及悬臂皮带机；4-臂架拉杆；5-四连杆机构；6-俯仰绞点；7-俯仰油缸；8-配重；9-俯仰塔架；10-回转机构；11-行走机构；12-行走轨道
图1 R2主要结构简图
俯仰机构是斗轮机的重要组成部分，有上图可知，R2斗轮机俯仰机构是由连杆5、塔架9以及绞点6组成的，其属于四连杆机构，臂架3与配重8对机构的平衡性有着保障作用。斗轮机在发生俯仰动作时需要依靠油缸7实现驱动，为了保证俯仰动作的连贯性，塔架9不能随着俯仰角度的变化而发生改变，角度的大小需要配合连杆的连接。相关技术人员，一定要做好俯仰机构结构的优化工作，结构中的各个部件要相互配合，如果一个部件出现故障问题，会影响俯仰机构的正常运行。
2 悬臂式斗轮机俯仰故障分析
悬臂式斗轮机在使用的过程中，很容易出现俯仰故障，本文结合实际案例，对R2斗轮机故障问题进行了描述，还对导致故障出现的原因进行了分析，希望对相关技术维修人员提供一定帮助，尽快处理故障，使悬臂式斗轮机恢复正常使用。R2斗轮机取料能力为3000t/h，回转半径为51m，轨距为10m，臂架皮带带宽为1600mm，俯仰的角度为﹣11.5°～+11°，配重的重量为160t左右。在使用R2斗轮机时，由于俯仰故障，在取料的过程中，会发生臂架无法抬起的问题，有时臂架虽然能够抬起，但是运动的速度比较慢。在故障分析时，工作人员首先对液压系统进行了检查，经过系统的检查发现，斗轮机液压泵、油缸、管路以及液压阀均不存在故障问题，所以液压系统的故障被排除了，技术人员需要对液压缸的压力进行检测，如果俯仰液压泵的压力过大，则会造成压力损失，会导致俯仰结构存在较大的阻力。经过检测发现，液压缸下腔压力为13.8MPa，俯仰液压泵的输出压力为15MPa，所以，液压缸下腔的压力达到了设备所能承受的最大压力，这也是导致R2斗轮机俯仰动作缓慢或者臂架无法抬起的重要原因。
3 故障原因分析
3.1 分析方法
在对悬臂式斗轮机俯仰故障产生的原因进行分析时，需要综合考虑影响因素，要对俯仰系统的接地力进行测量，这有助于了解斗轮机俯仰系统承受的荷载力，可以判断俯仰系统的油缸是否存在受力问题。这种分析方法在斗轮机配重安装中也有着广泛的使用，可以保证安装的质量。这种分析方法减少俯仰机构液压缸的受力；减少俯仰电机的功率；调整回转以上部分重心的位置，减少重心移动所造成的能量消耗并防止过载或大风作用目前国内悬臂式斗轮机俯仰机构按驱动方式主要有钢丝绳下的倾覆可能。由此可知，我们可以通过测量R2俯仰油缸上下腔的压力，计算出其对应角度的接地力，从而分析出其配重设置是否合理。
3.2 静态计算
对于同一静态俯仰角度其结果分为截然不同的两类数据，一类在12-15.8吨，另一类在1.8-2.8吨，与设计接地力3吨相差甚远。经过多次测量总结，我们发现对于同一俯仰角度，臂架下降停止时计算的接地力为偏小值，而臂架上升停止时得出的接地力为偏大值，这两类数值均无法采信。为获得系统真实数据，我们决定采用动态测量数据。
3.3 动态计算
动态計算过程与静态计算基本相同，只是采用的油缸压力为臂架匀速上升和下降过程中的动态数据，其匀速过程为动态平衡过程，由此得出的计算数据可靠度神很高的。计算结果如表1所示。
表1 R2动态接地力计算结果
由上表可知，臂架上升和下降过程，R2接地力差别非常大，说明俯仰结构中的阻力过大导致无俯仰或俯仰缓慢的故障。如图1所示，R2俯仰机构共有ABCDEF六个铰点，其中BEF为关节轴承，A为可润滑铜套滑动轴承，CD为无润滑铜套滑动轴承，各铰点经多年运转，特别是铜套滑动轴承逐渐磨损导致阻力增大。近年来R2在做俯仰时铰点有异响和振动，亦说明铰点因磨损而阻力增大。为验证计算结果，我们又对和R2是同型机的R9进行了对比，通过对比可知，R9在臂架上升和下降过程中动态接地力也有差别，但很小，说明其俯仰阻力较小。
4 故障处理的方案
由上述分析计算，我们可以看出R2俯仰故障由以下两个原因造成：（1）俯仰机构特别是铰点阻力过大。（2）悬臂式斗轮机在使用一定年限后接地压力升高。针对这两种原囚我们提出了如下方案：（1）申请维修计划更换俯仰铰点。（2）由与更换铰点需要列入年度维修计划，在更换之前我们采取了临时增加配重和及时清理积煤等措施，以缓解故障发生的程度和频次。
结束语
本文对悬臂式斗轮机俯仰故障的类型以及产生的原因进行了分析，还提出了解决的措施，为了保证斗轮机正常的运行，相关技术人员需要做好维护工作，要检查斗轮机俯仰机构的形式是否存在故障，还要保证斗轮机铰点轴承的润滑效果，避免出现润滑油蒸发，轴承摩擦过大的问题。在选择润滑材料时，考虑到耐久性，工作人员可以选择油脂润滑，还要定期对斗轮机的臂架进行清理，要做好维护工作，这样才能提高悬臂式斗轮机的应用效果。针对斗轮机故障产生的原因，要采取有效的措施进行处理，这样才能提高生产的效率。
参考文献
[1]曹金普，李文龙.堆取料机配重的安装与维护[J].港口科技，2011（1）.
[2]金海龙，张健睿.基于可靠性斗轮机的结构优化[J].科技创新与应用，2014（20）.
[3]张树敏.斗轮机俯仰装置的改进设计[J].黑龙江科技信息，2011（15）.