电铲提升滚筒调整分析研究

高启林　贺栋

（乔宇创新工作室） 

一、提升滚筒调整的必要性

如图所示，电铲的提升系统由两个直流电机提供动力，分别为前提升电机和后提升电机，前提升电机通过齿式联轴器将电机动力传递至前提升一轴，前提升一轴上的小齿轮与前提升二轴上的大齿轮共同形成前提升一级齿轮副，降低转速，增大扭矩；前提升一轴将动力传递至前提升二轴，前提升二轴紧接着将动力传递至提升滚筒轴，前提升二轴上的小齿轮与提升滚筒轴上的大齿轮组成二级齿轮副，进一步降低转速，增大扭矩。后提升电机的动力则通过后提升一轴、后提升二轴Z终也传递到了提升滚筒轴，提升滚筒轴Z终接收到的是双输入动力，其转向与前后提升电机转向相同，前后提升电机同步带动提升滚筒轴旋转，通过滚筒上缠绕的钢丝绳控制铲斗的升降运动。

提升滚筒轴左端被支撑在减速箱壳体上，右端被支撑在侧支架上（侧支架焊接固定于中盘静止不动），右端的轴承座可以在侧支架上移动，移动的目的是提升滚筒调整完毕后，轴承座的前部和下部可以加垫片，确保提升滚筒可以得到调整。前面提到，提升滚筒的调整其实就是调整提升滚筒轴线与前后提升二轴轴线的水平与垂直距离，也就是调整提升滚筒轴上的大齿轮与前后提升二轴上小齿轮的齿顶间隙与齿侧间隙，合理地调整齿顶间隙和齿侧间隙，可以有效地弥补齿轮制造、安装误差，可以均匀地分布齿轮所受载荷，减少应力集中，减缓磨损，减少振动和冲击，提高齿轮的运动精度和运动平稳性，从而延长齿轮的使用寿命；同时可以均匀分布轴承所受载荷，延长轴承的使用寿命。因此提升滚筒的调整是很有必要的，它是提升系统维修中Z为重要的一个技术环节。

图1  提升系统减速机构简图

二、 提升滚筒的调整

提升滚筒的调整采用压铅法进行，方法如下：

（1）现场查验设备情况。1）检查中盘是否水平。一般来说，设备在较为平整的地基上停放的话，电铲前部的大臂、勺杆、铲斗、斗门合起来的重量与后配重块、配重箱重量基本持平，如果放下了大臂，后部的重量较大，中盘后部重前部轻将向后倾，因此必须在后部的配重箱下做好支撑，确保中盘处于水平位置，减少提升滚筒调整的水平和垂直误差；2）减速箱箱体全部被顶起至Z高位置。一般来说减速箱箱体安装后，箱体处在Z高位置，保证将所有的传动轴支撑到位，箱体处在Z高位置的检验标准是检查箱体固定销与中盘固定耳座孔上部有无间隙，可用塞尺测量，原则上是不允许存在在间隙的，这样一来可以减少提升滚筒调整的垂直误差。

（2）检查垫片。如图2所示，检查右侧提升滚筒轴承座下部或前部是否存在垫片，一般情况下在调整之前需要将提升滚筒轴承座下部和前部的垫片全部移除，且轴承座要被拉向Z前端的止口位置，轴承座的侧面与止口面完全贴合的效果是Z好的，但实际维修过程中这种效果是达不到的，因此必须使用塞尺检查滚筒轴轴承座前部间隙并记录，轴承座的下部是不需要测量的，只要保证轴承座下平面和与其接触的侧支架上平面足够平整即可。

图2  提升滚筒轴右侧轴承座加垫片位置

（3）清洗后部小齿轮。打开减速箱箱体上后部呼吸器盖，露出800mmx400mm的孔，通过这个孔正好可以明显地看到提升滚筒轴上大齿轮与后提升二轴小齿轮的啮合位置。在后部提升二轴小齿轮上清洗出4个轮齿（如果可能的话Z好将滚筒大齿圈的轮齿也全部清洗），清洗时可先用稀料大致清洗干净，然后使用清洗剂认真地彻底清洗干净，清洗时要特别注意将来粘胶布的位置，不然可能会导致胶布粘不牢而使铅丝中途掉落。

图3  提升二轴小齿轮上贴铅丝

（4）后部提升二轴小齿轮轮齿上贴铅丝。如图3所示，每个位置上布置4根铅丝，两两一组，分别位于二轴小齿轮轮齿边缘25mm-38mm处，每两根铅丝并排放置，间距控制在5mm左右，防止压完铅丝后铅丝互相干涉，影响调整的精确度。

（5）标记后部小齿轮。标记前需要确定轮齿的负载侧和非负载侧[7]，负载侧和非负载侧以后提升电机顺时针（面对减速箱电机侧）驱动来判断，参考图1，如果后提升电机顺时针转动，那么后提升二轴则逆时针转动，如图3所示，其中E、F标记的齿面将是负载侧，G、H标记的齿面将是非负载侧，E、F、G、H通常标记在后部提升二轴小齿轮轮齿上，E、G标记在齿轮靠近电机一侧，F、H标记在齿轮靠近抱闸一侧。

（6）后部小齿轮压铅丝。当后部的铅丝贴完并标记后，可顺时针（面对减速箱电机侧）转动前部提升一轴约8圈左右，保证后部的提升二轴小齿轮转动一圈，人力转动的话，在转动过程中一定要注意，当齿轮啮合压住铅丝前后时Z好不要中途停顿，目的是保证压完的铅丝可以连续均匀，而且不会受到冲击断裂。

（6）后部小齿轮上取铅丝并标识。当后部提升二轴小齿轮转动一圈后，轮齿上的铅丝被压扁，这时候需要小心谨慎地取出铅丝，用圆珠笔在压扁的铅丝Z厚处进行标识（Z薄处将是Z后测量的位置），铅丝上标识的符号应与小齿轮上标记的位置E、F、G、H相对应。

（7）清洗前部小齿轮。打开减速箱箱体上前部呼吸器盖，露出800mmx400mm的孔，通过这个孔正好可以明显地看到提升滚筒轴上大齿轮与前提升二轴小齿轮的啮合位置。在前部提升二轴小齿轮上清洗出4个轮齿（如果可能的话Z好将滚筒大齿圈的轮齿也全部清洗），清洗时可先用稀料大致清洗干净，然后使用清洗剂认真地彻底清洗干净，清洗时要特别注意将来粘胶布的位置，不然可能会导致胶布粘不牢而使铅丝中途掉落。

（8）前部提升二轴小齿轮轮齿上贴铅丝。如图3所示，每个位置上布置4根铅丝，两两一组，分别位于二轴小齿轮轮齿边缘25mm-38mm处，每两根铅丝并排放置，间距控制在10mm左右，防止压完铅丝后铅丝互相干涉，影响调整的精确度。

（9）标记前部小齿轮。标记前需要确定轮齿的负载侧和非负载侧，负载侧和非负载侧以前提升电机顺时针（面对减速箱电机侧）驱动来判断，参考图1，如果前提升电机顺时针转动，那么前提升二轴则逆时针转动，如图4所示，其中A、B标记的齿面将是负载侧，C、D标记的齿面将是非负载侧，A、B、C、D通常标记在前部提升二轴小齿轮轮齿上，A、C标记在齿轮靠近电机一侧，B、D标记在齿轮靠近抱闸一侧。

（10）前部小齿轮压铅丝。当前部的铅丝贴完并标记后，可顺时针（面对减速箱电机侧）转动后部提升一轴约8圈左右，保证前部的提升二轴小齿轮转动一圈，人力转动的话，在转动过程中一定要注意，当齿轮啮合压住铅丝前后时Z好不要中途停顿，目的是保证压完的铅丝可以连续均匀，而且不会受到冲击断裂。

（11）前部小齿轮取铅丝并标记。当前部二轴小齿轮转动一圈后，轮齿上的铅丝被压扁，这时候需要小心谨慎地取出铅丝，用圆珠笔在压扁的铅丝Z厚处进行标识（Z薄处将是Z后测量的位置），铅丝上标识的符号应与小齿轮上标记的位置A、B、C、D相对应。

（12）测量。将前后提升二轴小齿轮上取出的标记好的铅丝收集起来进行测量，测量时量取铅丝中部Z薄处作为Z终数据，一共16个数据，筛选后可得到8个数据，单位必须是英寸且保留到小数点后四位，如果单位是毫米，可转换为英寸且保留到小数点后五位。

（13）计算。利用自动公式进行计算，在电脑上打开专用表格，对应输入A、B、C、D、E、F、G、H这8个英制数据，调整结果便会自动显示出来，也为英制数据。结果是“+”表示滚筒轴需向上或向前移动，结果是“-”表示滚筒轴需向下或向后移动。如果身边没有电脑，可利用手动公式计算，水平调整公式为(- A + B - C + D + E - F + G - H) x5.25，垂直调整公式为(A - B - C + D - E + F + G - H)  x 2.72，将8个英制数据分别代入公式进行计算得出英制数据结果，数据前的“+”与“-”与自动公式计算时的意思一样。

（14）加垫。根据计算出的结果换算为公制毫米进行加垫，加垫时允许的Z大偏差为0.13mm。如图2所示，垫片只能在侧支架的上部或前部加垫，也就意味着滚筒轴只能向后或向上移动。

三、结语

提升滚筒在调整过程中应特别注意以下几点：

（1）中盘上焊接有减速箱箱体的固定耳座，减速箱箱体通过两根销子被固定于中盘耳座上，因此必须保持中盘水平；

（2）减速箱必须被顶起至Z高位置；

（3）负载侧和非负载侧必须区分清楚，A、B、C、D、E、F、G、H对号入座；

（4）铅丝位置必须位于轮齿端部25mm-38mm，且粘贴胶布的位置必须清洁，保证粘贴牢靠；

（5）压铅丝过程中必须在啮合时连续通过，确保压出的铅丝均匀；

（6）取铅丝时必须按照标记对应标识，切不可混淆；

（7）测量取下的铅丝，必须测量Z薄处作为Z终数据；

（8）使用公式计算时必须保证输入的数据为英寸；

（9）前部提升二轴小齿轮和后部提升二轴小齿轮压铅丝不存在必然的先后次序，先压哪个位置都可以。

提升滚筒的调整在电铲维修过程中是Z为复杂，技术要求Z高的一个方面，一旦调整错误，必会带来重大的经济损失，不仅仅是造成配件的损坏，设备还将长时间停机，挖掘产量将大大降低，更多的人工费、材料费将不断投入，更多的安全风险和安全隐患也将随之而来。可见提升滚筒调整的意义重大，不容忽视，维修人员必须严格按照标准执行。