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第 49 卷 2021 年第 12 期 经 验 编 辑 周 丽 霞 57 装配状态 状态 1 状态 2 状态 3 位置 1 32.8 7.5 4.8 位置 2 30.5 18.8 4.5 位置 3 36.1 22.6 4.3 位置 4 40.2 28.9 1.9 位置 5 18.6 9.6 最大距离偏差量 表 1 不同状态的偏差数值 mm 3.3 确定装配修磨位置和修磨量 通过三维软件对扫描模型与理论模型进行装配位 置、状态的微量平移、旋转，以及上述各状态不同位 置点的偏差数值比较，笔者认为模拟装配状态 3 为装 配合理状态。根据表 1 中状态 3 的偏差数值，可以通 过局部修正横梁臂位置 1、2，去除量按最高点去除 5 mm，位置 3 处修正去除 2 mm 以内。图 5 所示为装配 合理位置 模拟装配状态 3 对应的横梁臂修磨位置。 4 实施效果 采用三维数字化扫描模拟装配技术之后，先对横 梁臂衬板和横梁臂进行三维扫描、模拟装配，根据模 拟结果，指导生产提前进行修磨，然后进行试装，试 装 1 2 次即可达到装配要求，装配周期显著缩短。 实施效果表明，三维摸拟装配技术能够更加直观 地发现大部分干涉位置，可以为试装修配提供指导意 见，提高装配试装效率，缩短装配周期。 5 结语 在当今数字化、网络化、智能化的新科技革命 时代，推动矿山企业向数字化转变，进一步解放和发 展生产力，降低工人的劳动强度，将是必然的趋势。 三维数字化技术在破碎机产品装配过程的成功应用， 为其他矿山企业产品装配的应用和推广积累了宝贵经 验。 参 考 文 献 [1] 邓文怡，吕乃光，董明利，等．数字摄影测量技术在三维测 量中的应用 [J]．光电子激光，20017697-700. [2] 刘昌霖．三维激光扫描测量技术探索及应用 [J]．科技信息， 2014561. [3] 刘 进，浑 明，李文俊．三维摄影测量技术在水轮机叶片 制造中的应用 [J]．大电机技术，2013140-43. □ 收稿日期2021-07-12 修订日期2021-10-08 H SCE2.8 型 6 绳提升机为瑞典 ASEA 公司制造的 多绳摩擦式提升机，20 世纪 70 年代在我国部分 矿区有少量引进。此次改造的设备为 20 世纪 60 年代 产品，原设备摩擦轮直径为 2 800 mm，钢丝绳间距为 280 mm，主绳直径为 27 mm，尾绳直径为 50 mm，最 大提升速度为 15 m/s，提升高度为 520 m，电动机功 率为 2 600 kW，电动机转速为 770 r/min，减速器 为弹簧基础平行轴减速器，减速器输出转速为 102 r/min，机房内天车起吊能力为 16 t，采用单箕斗配平 衡锤的方式提升物料。设备参数如表 1 所列。 论文编号1001-3954202112-0057-03 HSCE2.8 多绳摩擦式 提升机改造研究 李玉辉1,2，刘同欣1,2，刘坤良1,2， 赵光辉1,2，高志康1,2 1洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 河南洛阳 471039 2矿山重型装备国家重点实验室 河南洛阳 471039 参数 摩擦轮直径/mm 钢丝绳数量/根 钢丝绳间距/mm 提升速度/ms-1 提升高度/m 主绳直径/mm 尾绳直径/mm 两侧最大静张力之和/kN 设计最大静张力差/kN 电动机功率/kW 电动机转速/rmin-1 减速器速比 数值 2 800 6 180 15 520 27 50 735.98 156.8 2 600 770 7.549 表 1 设备参数 图 5 横梁臂修磨位置 万方数据 第 49 卷 2021 年第 12 期 经 验 编 辑 周 丽 霞 58 1 改造原因及要求 该设备目前仍在正常运行，但一直未满负荷运 行，日常提升量约为设计值的 30，使用单位计划重 新恢复原设计产能，但存在以下问题 1 设备老化严重，若提产，摩擦轮、主轴等关 键承力零部件受力增加，存在安全隐患； 2 在用减速器效率低、维护成本大，启停过程 冲击大、振动大； 3 减速器输出轴与提升机主轴为绞制孔法兰联 接， 若只改造减速器， 需现场配钻绞、 扩孔， 操作困难； 4 液压制动系统、电控系统技术落后，老化严 重，安全性能下降，备件采购困难。 诸多不利因素给该提升系统的安全生产带来巨大 隐患。基于上述情况，对该设备进行改造十分必要。 改造基本要求 1 满足规程要求； 2 尽量利用原有基础进行改造，减少工作量， 缩短改造周期； 3 改造后的设备参数与原设备基本保持一致。 2 HSCE2.8 多绳摩擦式提升机结 构 原提升机结构布置如图 1 所示。 HSCE2.8 型 6 绳摩擦式提升机主要由主轴装置、 弹簧基础平行轴减速器、高速电动机、联轴器及制动 系统等组成。其中提升机主轴装置与减速器之间通过 铰制孔法兰联接，减速器与电动机之间通过联轴器联 接。该主轴装置采用热装轮毂结构，整个传动系统相 对复杂，日常维护工作量大。 3 改造方案 根据原提升机结构特点和布置形式，制定了 2 种 改造方案。 3.1 方案 1Ⅰ型行星齿轮减速器传动提升 机方案 目前国内Ⅰ型提升机多采用单电动机加行星齿轮 减速器的驱动形式，行星齿轮减速器具有尺寸小、质 量轻、传动效率高的优点。 由于行星齿轮减速器与平行轴减速器在尺寸上有 较大的区别，改造时需设计专用减速器过渡底座和电 动机过渡底座，过渡底座利用原地脚孔位置与基础联 接。行星齿轮减速器为Ⅰ型输入形式，该减速器输入 轴中心线与提升机中心线对中。 主要改造范围及要点 1 更换主轴装置、液压制动系统、行星齿轮减 速器、高速直流电动机、联轴器及电控系统； 2 改造后的设备中心高为 1 115 mm，主轴装置 中心高相比原设备加高 115 mm，外形尺寸与原设备 保持一致； 3 用行星齿轮减速器替换原弹簧基础平行轴减 速器； 4 液压制动系统升级为恒减速制动系统； 5 设计安装减速器及电动机专用过渡底座； 6 所有设备利用原地脚螺栓安装； 7 考虑现场起吊能力，摩擦轮设计为剖分式，摩 擦轮与主轴在机房内组装，满足最大运输尺寸及起吊 能力； 8 改造后的设备质量以及实际提升量较之前有 所增加，机房楼板强度需由专业人员重新进行校核计 算。方案 1 总布置如图 2 所示。 3.2 方案 2Ⅲ型低速直联式提升机方案 Ⅲ型低速直联式提升机为目前多绳摩擦式提升机 中应用最多的结构形式，其利用低速直联电动机进行 驱动，电动机与提升机主轴通过锥面过盈联接，具有 可靠性高、传动效率高的优点。 主要改造范围及要点 1 更换主轴装置、液压制动系统、低速直联电 1. 主轴装置 2. 盘型制动器装置 3. 平行轴减速器 4. 电动机 图 1 原设备结构布置 1. 主轴装置 2. 制动器 3. 联轴器 4. 减速器 5. 减速器底座 6. 电动机底座 7. 电动机 图 2 方案 1 总布置 万方数据 第 49 卷 2021 年第 12 期 经 验 编 辑 周 丽 霞 59 综上所述，最终选择方案 1。 5 结语 Ⅰ型和Ⅲ型 2 种传动形式是目前多绳摩擦式提升 机改造最常见的，选择改造方案时，要综合考虑技术 特点、设备造价、供货周期、施工难度等情况，确定 合适的改造方案。 □ 收稿日期2021-07-26 修订日期2021-10-08 动机及电控系统； 2 利用低速直联电动机替代原高速电动机及减 速器，直联电动机尺寸较大，需将设备中心整体抬高 约 1 000 mm，以保证电动机正常安装，改造后的提升 机中心高约 2 000 mm，主轴装置需设计高度约 1 000 mm 的加高底座； 3 液压制动系统升级为恒减速制动系统，制动 器装置底部同样需设计加高底座； 4 设计电动机过渡底座，利用原减速器及电动 机地脚螺栓安装； 5 摩擦轮设计为剖分式，摩擦轮与主轴在机房 内组装，满足最大运输尺寸及起吊能力； 6 本方案设备质量增加较多，基础强度需要重 新验算。方案 2 总布置如图 3 所示。 4 方案对比 改造方案的选择需要综合考虑造价、设备交货 期、改造周期、设备载荷变化及技术能力等因素，现 对上述 2 种方案进行对比分析，如表 2 所列。 从方案对比来看，方案 1 设备布置方式与原设备 基本相同，改动量小，设备质量变化小，设备增重所 造成的基础载荷变化小，更便于运输、吊装、安装， 具有更高的可操作性；方案 2 在技术上具有先进性， 设备更简洁、高效，但是电动机质量大、尺寸大，运 输、吊装、安装难度相对较大，设备增重所造成的基 础载荷变化较大。 1. 过渡底座 2. 主轴装置 3. 制动器装置 4,5. 低速直联电动机 6. 电动机底座 7. 电动机过渡底座 图 3 方案 2 总布置 项目 技术特点 改造范围 大件尺寸 及质量 载荷变化 设备造价 方案 1 1 提升机中心高变化较小，抬高 115 mm 2 电动机及减速器底部安装过渡底座 3 部件外形尺寸小，便于运输、安装 4 设备基础载荷变化小 5 设备质量有增加，基础强度需验算 1 主轴装置 2 行星齿轮减速器及润滑站 3 高速电动机 4 制动系统 5 过渡底座 6 联轴器 7 电控系统 1 半摩擦轮1 800 mm2 910 mm1 460 mm；质量10 t 2 减速器2 810 mm2 120mm1 644 mm；质量14 t 3 减速器底座4 280 mm2 135 mm775 mm；质量8 t 4 电动机2 640 mm3 505 mm2 600 mm；质量16 t 5 电动机底座2 980 mm2 910 mm300 mm；质量5 t 1 主轴装置部分载荷增加约 3 2 减速器部分载荷增加约 6 t 3 电动机部分载荷增加约 7 t 适中 方案 2 1 提升机中心高变化较大，通过过渡底座中心加高 1 000 mm，施工难 度大 2 各部件底部安装加高过渡底座 3 新电动机质量大、尺寸大，吊装、运输难度较大 4 基础载荷变化相对较大，需验算基础强度 1 主轴装置 2 同步电动机及冷却系统 3 制动系统 4 过渡底座 5 电控系统 6 其他 1 半摩擦轮1 800 mm2 910 mm1 460 mm；质量10 t 2 电动机3 695 mm1 810 mm3 820 mm；质量16 t 3 电动机过渡底座；质量5 t 1 主轴装置部分基础载荷增加约 20 2 电动机部分载荷增加约 5.0 t 3 制动器部分每个装置载荷增加约 1.5 t 略高 表 2 2 种方案对比分析 万方数据
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