冀連權(quán)
（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇南京　210031）

　　摘　要：簡(jiǎn)述了貨運(yùn)索道與其他運(yùn)輸工具相比具有低污染、低能耗、低投資的優(yōu)點(diǎn)，但是由于貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在如軸承損壞、減速器過熱、驅(qū)動(dòng)輪對(duì)鋼絲繩磨損大、啟動(dòng)和制動(dòng)加速度不可控甚至失靈、運(yùn)行打滑、大輪破裂等一些常見的故障，制約了大運(yùn)量貨運(yùn)索道的應(yīng)用，限制了其推廣應(yīng)用。文章分析了故障發(fā)生的原因并分別提出了改進(jìn)設(shè)計(jì)手段或引入其他行業(yè)應(yīng)用成熟產(chǎn)品，有效提高了貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性，對(duì)提高貨運(yùn)索道整體安全性能，促進(jìn)向大運(yùn)量發(fā)展，使其應(yīng)用進(jìn)一步推廣具有重要意義。
　　關(guān)鍵詞：貨運(yùn)索道；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；故障；可靠性

　　貨運(yùn)索道對(duì)自然地形適應(yīng)性強(qiáng)、爬坡能力大，能夠適應(yīng)險(xiǎn)峻陡坡，跨越峽谷、河流等天然障礙，與其他運(yùn)輸工具相比，具有破壞植被少、占地少、污染小、保護(hù)景觀、投資少、低能耗等突出優(yōu)點(diǎn)。但是在實(shí)際使用中依然存在一些問題，尤其是作為關(guān)鍵部件之一的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，存在一些容易發(fā)生的故障，限制了貨運(yùn)索道在我國的推廣應(yīng)用，比如在煤炭系統(tǒng)中貨運(yùn)索道技術(shù)依然停留在20世紀(jì)水平，驅(qū)動(dòng)功率小、運(yùn)量小，被認(rèn)為貨運(yùn)索道是一種落后設(shè)備，被迫由其他運(yùn)輸方式取代，比如：帶式輸送機(jī)、汽運(yùn)等，如果能有效解決存在的問題，這種低污染、低能耗、低投資的運(yùn)輸方式將來在國民各領(lǐng)域中一定會(huì)得到更廣泛應(yīng)用^[1]。
　　1　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見故障
　　貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)輪、制動(dòng)器、聯(lián)軸器等組成，是貨運(yùn)索道中的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。目前貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的常見故障有軸承損壞、減速機(jī)過熱、驅(qū)動(dòng)輪對(duì)鋼絲繩磨損大、啟動(dòng)和制動(dòng)加速度可控性差甚至失靈、運(yùn)行打滑、大輪破裂等因素，由于這些因素的存在，很大程度上影響了貨運(yùn)索道系統(tǒng)的運(yùn)行安全，而且這些因素也是制約大運(yùn)量貨運(yùn)索道難以投入使用的主要因素，限制了其推廣應(yīng)用。針對(duì)目前貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在的這些主要問題，分析其原因并找到對(duì)應(yīng)解決方法。
　　2　對(duì)應(yīng)解決方法
　　2.1軸承損壞
　　常見的軸承損壞大多為潤(rùn)滑不良引起。傳統(tǒng)的潤(rùn)滑依靠人工定期加注潤(rùn)滑脂，與企業(yè)的管理和工人的技術(shù)有關(guān)，而自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)可以定時(shí)、定量地自動(dòng)加注潤(rùn)滑脂到各潤(rùn)滑點(diǎn)，可以通過控制系統(tǒng)具有故障監(jiān)測(cè)、報(bào)警和狀態(tài)記憶等功能實(shí)現(xiàn)快速診斷，在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，在電力、煤炭行業(yè)中帶式輸送機(jī)、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的主要軸承應(yīng)用非常良好，對(duì)于索道系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)輪等關(guān)鍵軸承也可以采用自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)裝置，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，并設(shè)置實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)其溫度等運(yùn)行狀況，有效保障設(shè)備安全運(yùn)行。
　　也有研究認(rèn)為可以通過設(shè)置軸承保護(hù)裝置（共兩套軸承系統(tǒng)），實(shí)現(xiàn)主軸承損壞后，輔助軸承還能工作，驅(qū)動(dòng)級(jí)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免突然停機(jī)。
　　2.2減速機(jī)過熱
　　傳統(tǒng)的減速機(jī)由于缺少監(jiān)測(cè)設(shè)備，采用強(qiáng)制潤(rùn)滑時(shí)油泵損壞發(fā)生過熱不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，往往導(dǎo)致異響等嚴(yán)重?fù)p傷才發(fā)現(xiàn)，造成停產(chǎn)等重大損失?？梢栽O(shè)減速機(jī)供油自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，接入索道控制臺(tái)上，如果出現(xiàn)異常立即報(bào)警。
　　2.3驅(qū)動(dòng)輪對(duì)鋼絲繩磨損大
　　傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)輪對(duì)鋼絲繩磨損較大，運(yùn)行費(fèi)用高。目前有相關(guān)研究表明，加裝和改良驅(qū)動(dòng)輪襯墊可以有效降低驅(qū)動(dòng)輪和鋼絲繩的磨損，提高設(shè)備的使用壽命和降低索道的運(yùn)營成本，襯墊需要具有耐磨性好、摩擦系數(shù)高、抗壓強(qiáng)度高、對(duì)鋼絲繩磨損量小、長(zhǎng)期使用性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，目前應(yīng)用較多的襯板有尼龍襯墊、聚氯乙烯（PVC）、聚氨脂（PU）、國產(chǎn)復(fù)合材料（G系列）、德國BECORIT K25等其他進(jìn)口材料。
　　2.4啟動(dòng)和制動(dòng)加速度不可控甚至失靈
　　傳統(tǒng)的貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)采用電機(jī)與減速器通過彈性聯(lián)軸器直連，調(diào)速方式采用調(diào)速電機(jī)或直流電機(jī)，系統(tǒng)復(fù)雜，故障率高，在系統(tǒng)啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)存在加速度不易控制甚至失靈等問題，對(duì)設(shè)備沖擊大。近年來，涌現(xiàn)出很多軟啟動(dòng)裝置，如：電機(jī)軟起動(dòng)器、CST軟啟動(dòng)、液力耦合器、變頻器等軟啟動(dòng)裝置，在帶式輸送機(jī)中應(yīng)用非常良好。隨著大功率變頻器技術(shù)的日漸成熟，設(shè)備的安全性和可靠性均已得到很好解決，且設(shè)備投資大幅降低，在其他領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，因此，變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)入貨運(yùn)索道系統(tǒng)將是水到渠成之事。在貨運(yùn)索道系統(tǒng)中采用變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)將極大改善系統(tǒng)啟、制動(dòng)時(shí)及載荷變化時(shí)運(yùn)行不平穩(wěn)的問題，減少?zèng)_擊，提高設(shè)備安全性。
　　2.5運(yùn)行打滑
　　運(yùn)行打滑會(huì)引起運(yùn)行不穩(wěn)定、繩輪發(fā)熱、甚至沖向下站拉斷鋼絲繩等情況，帶來嚴(yán)重后果，尤其是大坡度上運(yùn)和下運(yùn)索道。在張緊力不夠、圍包角小、摩擦系數(shù)小等情況下都會(huì)引起運(yùn)行打滑，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮張緊力和圍包角以及環(huán)境等因素外，還可以設(shè)置測(cè)速電機(jī)保護(hù)，在電機(jī)轉(zhuǎn)速超過設(shè)定轉(zhuǎn)速時(shí)發(fā)出停車信號(hào)或進(jìn)行安全制動(dòng)。也可以設(shè)置液壓張力自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)打滑時(shí)自動(dòng)增加張緊力或者停車等保護(hù)功能。
　　2.6大輪破裂
　　傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)手段導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)輪、改向輪等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重量大，但是結(jié)構(gòu)可靠性低，驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪斷軸、斷裂等時(shí)有發(fā)生，如：麗江玉龍雪山索道大輪開裂故障?，F(xiàn)階段可以通過有限元分析等先進(jìn)設(shè)計(jì)手段優(yōu)化結(jié)構(gòu)，減低設(shè)備重量的同時(shí)提高結(jié)構(gòu)可靠性。
　　3　總結(jié)與展望
　　貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全可靠性直接影響到貨運(yùn)索道系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，該文分析了貨運(yùn)索道驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)常見故障發(fā)生的原因，并針對(duì)發(fā)生的原因采用改進(jìn)設(shè)計(jì)手段或引入其他行業(yè)應(yīng)用成熟的產(chǎn)品等方式，有效解決存在的問題，對(duì)提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安全性能，促進(jìn)貨運(yùn)索道向大運(yùn)量發(fā)展，使其應(yīng)用進(jìn)一步推廣具有重要意義。
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來源：《科技資訊》2017年9期