天轮装置结构以及故障原因分析

天轮装置结构以及故障原因分析

随着载荷加大，天轮装置容易出现 2 个典型问题：一是异常响声；二是轴瓦的固定螺栓松动或断裂。再加上结构过于紧凑使维护不便，天轮装置成为了用户普遍关注的“问题部件”。为了解决上述问题，笔者对其形成的原因进行了分析，提出了结构改进技术方案，并在产品设计中推广应用。

1 天轮装置结构

多绳摩擦式提升机天轮装置结构如图 1 所示，主要由天轮轴、固定轮、游动轮、轴瓦、轴承座、轴承、天轮衬垫及两半卡箍等组成。现用的天轮装置结构基本一致，其中 1 个轮为固定轮，其他均为游动轮。固定轮与天轮轴采用平键连接，游动轮内孔装有轴瓦可使游动轮与主轴之间灵活转动，最外端游动轮用安装在天轮轴环形槽内的两半卡箍轴向定位，卡箍厚度在装配时进行磨配，以保证各游动轮之间的间隙合适 (一般为 0.2～0.5 mm)。采用这种结构的优点在于：当每根钢绳的线速度不完全相同时，游动轮与轴之间可自由地相对转动，防止钢丝绳与衬垫之间产生滑动摩擦，避免衬垫过度磨损，起到保护钢丝绳效果。

图 1 多绳摩擦式提升机天轮装置结构

2 故障原因分析

天轮装置出现异常响声和轴瓦固定螺栓断裂，一般是同时出现，其根本原因在于轴瓦固定螺栓的失效，主要有以下 2 种情况：

(1) 轴瓦润滑不好 正常情况下，轴瓦与轮毂之间用螺栓固定，为静连接。轴瓦与主轴之间是间隙配合，能灵活自如地相对转动。但如果润滑不好，轴瓦与主轴之间产生粘连，阻力加大，此时运动趋势就转移到轴瓦与轮毂之间，长时间受到双向反复的作用力之后，固定轴瓦螺栓就易被剪断。

(2) 螺栓松动 正常情况下，轴瓦固定螺栓用弹簧垫圈防松，螺栓头全部沉入到轴瓦端面以内，当轴瓦之间有相对转动时不受影响。如果螺栓受力过大时会造成松动，使其逐渐向外退；当螺栓头超过轴瓦端面后，彼此的螺栓头之间产生磨损，严重时螺栓头全部被磨平，只剩螺纹部分留在轮毂的螺纹孔里。