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螺纹套套作者：许玉明，王晓明，张永明
来源：《科技创新与生产力》 2014年第9期
许玉明，王晓明，张永明
（太原重工股份有限公司，山西 太原 030024）
摘 要：通过对大型矿用挖掘机电缆卷筒的使用情况以及在现场出现的问题进行汇总，分析研究矿用挖掘机电缆卷筒，寻求合理的改进方案，实现电缆卷筒装置合理地收放外部电缆，保证挖掘机的使用要求。 关键词：挖掘机；电缆卷筒；排缆机构
中图分类号：TD42 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2014.09.057
随着大型露天矿山的不断开采，大型矿用挖掘机的需求量也逐渐增多，同时用户对挖掘机的性能及人机安全性都提出了更高的要求，以前用户为了降低采购成本，不采用电缆卷筒装置，而是自行设计制作
一个爬犁，挖掘机在现场作业时，将外部电缆托在爬犁上，6 kV或10 kV外部电缆在现场拖过来移过去，电缆磨损比较严重，危险性极高，为解决此问题，太原重工股份有限公司生产的WK系列挖掘机选配电缆卷筒装置[1]。
1 电缆卷筒的组成及工作原理
1.1 电缆卷筒的组成
电缆卷筒由安装支座、钢结构、卷筒装置、马达驱动装置、排缆机构、顶盖及保护罩、轴承润滑装置、电气控制系统等组成（见图1）。
1.2 电缆卷筒的工作原理
1）安装支架将电缆卷筒与主机进行连接，上部的连接杆中间带有正反设计的螺纹，拧动中间的连接杆，可以调整电缆卷筒相对主机的水平程度，外部设有锁紧螺母，当位置调整好后将螺母锁紧。下部为支点销式连接，焊在履带架的法兰外表面。
2）钢结构的主要作用是支撑卷筒并安装辅助元件，保证各传动件之间能平稳运转，同时也是各部件安装的平台，保证其他运行机构正常工作。
3）卷筒用于缠绕或排放电缆，通过两端部轴承座的螺栓整体固定在钢结构上，轴承座内设置有轴承。理论上卷筒每转一圈，排缆机构横向移动一个电缆节距[2]。
联合签名入口 4）排缆机构主要包括排缆装置、传动机构及轨道。排缆机构的作用是使电缆的缠绕和排放有序进行，让缆绳能够均匀有序地在卷筒上缠绕和排放。排缆装置主要由四组垂直放置和两组水平放置的导辊对夹在其中的缆绳进行限制，同时通过链传动带动整个排缆机构、卷筒和挖掘机行走机构同步运行。
排缆传动机构主要由两套链传动，一套单级减速机等组成，它的作用是通过主动链轮的带动，再经过一系列从动链轮的作用，使得排缆机构的运行速度与卷筒和行走机构的速度保持恒定比值。
手动风量调节阀 5）马达装置主要用于驱动卷筒的转动，卷筒转动的速度可通过调整马达的流量来实现。
电缆卷筒的卷绕速度和行走速度匹配，每转一圈排缆装置大约走一个电缆节距，当挖掘机挖完一个掌子面时，开动挖掘机前进，电缆卷筒旋转，缩放电缆，当挖掘机往后退时，通过电缆卷筒的缠绕，将电缆收起来，以免将电缆压坏，发生危险。
2 电缆卷筒装置出现的问题及改进措施
1）高压滑环及定位方式的改进。原先的高压滑环通过螺栓固定在电缆卷筒轴上，是悬臂梁结构，丝杠加工
同时外侧碳刷通过滑环箱固定在卷筒外侧面上，原先的侧面壁板表面不加工，同轴度难以保证，此次改进将高压滑环做成一个整体，两端加定位轴承，同时将安装腿表面进行加工，同轴度要求可以保证，见图2。
2）单级减速机的固定方法改进。单级减速机在使用过程中受拉力，与连接板固定螺栓松动，连接不牢靠，现场在单级减速机固定的另一侧焊接一个定位螺钉，问题也没有解决（见图3、图4）。
西瓜连 3）排缆装置改进。当电缆进入时，原有装置在底部连接板处与电缆发生磨损，长时间对电缆有损坏，改进后将导向辊直径与底部连接板的圆弧外径相同，这样就不会产生磨损现象。将内侧导向辊的电缆出口间隙减小，外侧间隙大一些，内外不再相等，这样电缆可以很顺利地进入排缆装置，将出口减小，电缆可以很规则地卷缠卷筒上。改进后的排缆装置见图5。
4）顶盖改进。由于挖掘机使用工况条件比较恶劣，现场粉尘较大，所以电缆卷筒上部设有顶盖保护装置，原先设计的顶盖只是在侧面单项减速机、排缆机构第1个大链轮处和换向器上部设有维修窗口，但是在现场维修时需要将大的顶盖拆下，维护工作量大，此次在需要维护的顶盖处增设小的维修窗口，非常方便（见第59页图6）。
5）增加轴承润滑装置。此次改进增加轴承润滑装置，通过软管接头接到链条保护罩开孔处（见第59页图7），这样可以方便地对轴承进行润滑。
3 结束语
通过此次对大型矿用挖掘机电缆卷筒装置的改进，电缆卷筒在用户现场使用状态良好，外部电缆收放自如，排缆机构底部连接板不再磨损电缆，同时保证了高压滑环的同轴度要求，轴承增加了润滑装置，避免轴承的干摩擦导致的损坏，单级减速机固定牢靠，同时也对保护罩结构进行了改进设计，增加了4个观察小窗口，更方便对排缆机构链轮进行维护。
参考文献：
[1] 阎书文.机械式挖掘机设计[M].北京:机械工业出版社，1996.
[2] 濮良贵,纪名刚.机械设计[M].北京:高等教育出版社,2001.
（责任编辑 高 腾）
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