天輪裝置結構以及故障原因分析

隨著載荷加大，天輪裝置容易出現 2 個典型問題：一是異常響聲；二是軸瓦的固定螺栓松動或斷裂。再加上結構過于緊湊使維護不便，天輪裝置成為了用戶普遍關注的“問題部件”。為了解決上述問題，筆者對其形成的原因進行了分析，提出了結構改進技術方案，并在產品設計中推廣應用。

1 天輪裝置結構

多繩摩擦式提升機天輪裝置結構如圖 1 所示，主要由天輪軸、固定輪、游動輪、軸瓦、軸承座、軸承、天輪襯墊及兩半卡箍等組成。現用的天輪裝置結構基本一致，其中 1 個輪為固定輪，其他均為游動輪。固定輪與天輪軸采用平鍵連接，游動輪內孔裝有軸瓦可使游動輪與主軸之間靈活轉動，最外端游動輪用安裝在天輪軸環形槽內的兩半卡箍軸向定位，卡箍厚度在裝配時進行磨配，以保證各游動輪之間的間隙合適 (一般為 0.2～0.5 mm)。采用這種結構的優點在于：當每根鋼繩的線速度不完全相同時，游動輪與軸之間可自由地相對轉動，防止鋼絲繩與襯墊之間產生滑動摩擦，避免襯墊過度磨損，起到保護鋼絲繩效果。

圖 1 多繩摩擦式提升機天輪裝置結構

2 故障原因分析

天輪裝置出現異常響聲和軸瓦固定螺栓斷裂，一般是同時出現，其根本原因在于軸瓦固定螺栓的失效，主要有以下 2 種情況：

(1) 軸瓦潤滑不好 正常情況下，軸瓦與輪轂之間用螺栓固定，為靜連接。軸瓦與主軸之間是間隙配合，能靈活自如地相對轉動。但如果潤滑不好，軸瓦與主軸之間產生粘連，阻力加大，此時運動趨勢就轉移到軸瓦與輪轂之間，長時間受到雙向反復的作用力之后，固定軸瓦螺栓就易被剪斷。

(2) 螺栓松動 正常情況下，軸瓦固定螺栓用彈簧墊圈防松，螺栓頭全部沉入到軸瓦端面以內，當軸瓦之間有相對轉動時不受影響。如果螺栓受力過大時會造成松動，使其逐漸向外退；當螺栓頭超過軸瓦端面后，彼此的螺栓頭之間產生磨損，嚴重時螺栓頭全部被磨平，只剩螺紋部分留在輪轂的螺紋孔里。