淺談站內(nèi)增減速輪座子螺栓斷裂故障
2021-07-06關(guān)霓燦
(云南麗江玉龍雪山索道)
摘 要:吊廂在站內(nèi)的運行是通過站內(nèi)推車系統(tǒng)實現(xiàn)。吊廂進出站,在壓軌的作用下打開吊廂抱索器,使抱索器鉗口與鋼繩脫開或掛結(jié)。吊廂在站內(nèi)運行是通過推車系統(tǒng)增減速輪皮帶輪直徑的大小實現(xiàn)加、減速。當?shù)鯉\行至上、下車區(qū)時吊廂速度為Z低速。本文通過增減速輪固定座螺栓的使用情況及故障,淺談處理方法和經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:增減速輪;基座螺栓;皮帶;專用工具;安全
麗江玉龍雪山索道是單線循環(huán)脫掛抱索器索道。吊廂在線路上運行時,通過吊廂抱索器鉗口掛結(jié)在鋼繩上運行。當?shù)鯉M站在壓軌的作用下,吊廂抱索器鉗口與鋼繩脫開,此時吊廂在站內(nèi)運行是通過推車系統(tǒng)減速并在站內(nèi)運行。吊廂在上車區(qū)域運行時吊廂速度為慢速,這樣可以讓乘坐索道的游客及工作人員有足夠的上車時間。當?shù)鯉x開上車區(qū)域后,通過站內(nèi)推車系統(tǒng)將速度逐漸加至與鋼絲繩速度一致,同時在壓軌的作用下使抱索器和鋼絲繩掛接。站內(nèi)推車系統(tǒng)是循環(huán)脫掛抱索器索道特有的必備組成部分。
一、加減速機構(gòu)簡介
推車系統(tǒng)的組成:驅(qū)動取力系統(tǒng),加減速輪系,推車器

增減速輪通過相連皮帶輪直徑的大小不同,改變增減速輪的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)吊廂在站內(nèi)運行:進站減速、出站加速和站內(nèi)行走等作用。玉龍雪山索道的增減速輪上、下站各有89個,每個增減速輪固定座用三顆強度等級為8.8M16×120的螺栓固定。

二、案列和存在的問題
本文著重介紹POMA公司單線循環(huán)脫掛抱索器索道站內(nèi)推車系統(tǒng)增減速固定座螺栓斷裂故障的情況。
部分案例:
1) 2015年10月24日下午1:30時許,索道以6米每秒的速度運行。有一個吊箱在50號增減速輪(從吊廂進站口處編號)處停頓,站務人員發(fā)現(xiàn)后立即停機,同時上站值班的維護人員立即對設(shè)備進行檢查,是出口側(cè)第68號增減速輪座子螺栓斷裂兩顆,另一顆彎曲變形有裂紋,座子偏離固定梁,V型皮帶已經(jīng)從皮帶輪中跳出,必須更換和重新安裝皮帶才能運行。
2) 2016年4月20日,索道每月固定停運檢修,維修人員對上、下站增減速輪固定座螺栓進行緊固檢查。在上站進行緊固檢查時,出口側(cè)72號固定座螺栓有異常;維修人員將緊固螺栓取出時,螺栓斷裂,因斷頭與基座配合嚴密,無法取出;松開另外兩顆螺栓,將整個固定座取下時,又發(fā)現(xiàn)一顆螺栓斷裂,無法取出斷頭。Z后只能在斷頭上打孔,用螺絲取出器取出斷頭。
維修人員對斷裂的螺栓進行更換,發(fā)現(xiàn)存在以下困難和問題:
1、緊固螺栓斷裂處,都是螺紋段與非螺紋交接處被剪斷,而螺栓螺紋長度與固定座螺紋孔長度相同,無法直接、快速將斷頭取出,Z后只好將兩端傳送皮帶拆下,在拆下整套增減速輪;在斷頭上打孔,用螺絲取出器取出斷頭,這個過程費時費力(拆除一個螺紋斷頭花費時間40分鐘)。
2、安裝時皮帶裝回皮帶輪上相當困難,皮帶很緊。準備好的專用皮帶安裝液壓式工具(見圖中9),兩個頭極易掉落需要用手扶住,液壓缸角度不便固定,安裝皮帶需要松開、緊固相鄰的兩個增減速輪固定座。操作處理非常繁瑣、費力、費時。
3、在索道運營中出現(xiàn)類似故障,將會造成較大的安全運營事故。

三、問題原因分析
我們發(fā)現(xiàn)增減速輪固定座螺栓斷裂故障均出現(xiàn)在進口和出口的高速運行區(qū)域。從而得出以下幾點原因:
1、由于固定座螺栓頻繁斷裂,考慮是不是螺栓的強度不夠和材質(zhì)的問題。玉龍雪山的晝夜溫差大,氣溫低、雨雪霧天氣、霜凍天氣多,對螺栓會不會有一定的影響。
2、橡膠輪氣壓過高,抱索器通過時,相互擠壓產(chǎn)生的彈性形變很小,相互擠壓產(chǎn)生的力全部施加于三顆緊固螺栓。所以合適的輪胎氣壓是相當有必要的;太高使緊固螺栓受力大而導致剪斷故障,太低會造成吊廂站內(nèi)運行打滑(特別是雨、雪、霧天氣),引起間距故障影響正常運行。
3、擰緊緊固螺栓時用力過大,造成了內(nèi)部損傷。從螺栓斷裂處傷痕分析來看,都是裂紋逐漸產(chǎn)生,直至斷裂。而且都是在螺紋與非螺紋交接處斷裂。
4、吊廂抱索器運行輪磨損和運行輪不清潔,長時間運行后都會對運行輪有損傷(運行輪表面磨損后極易迅速?成小坑)加大了運行輪的摩擦阻力。這個力Z后施加給了增減速輪固定座緊固螺栓。
5、運行軌道表面不清潔,長時間運行后,軌道內(nèi)的雜質(zhì)長時間受到運行論碾壓在軌道表面形成突出點,加大了運行輪的摩擦力和運行阻力。運行阻力Z后施加給了增減速輪固定座緊固螺栓。
6、運行輪軌道輕微變形,吊廂抱索器運行中,運行輪兩側(cè)易與軌道的內(nèi)側(cè)發(fā)生摩擦,增大了摩擦阻力,增大了增減速輪固定座緊固螺栓的受力。
四、改進的必要性
通過以上事故的討論分析、總結(jié)。螺栓斷裂后取出斷頭,拆裝傳動皮帶費時、費力、步驟繁瑣;影響了索道的正常運營,長時間的停機會造成游客恐慌導致安全隱患、事故發(fā)生。拆裝、更換困難必須給予解決和改善。
五、改進的措施
針對以上發(fā)生和存在的情況,我們對此進行了相應的改進措施:
1、訂購一批強度為12.9級的M16 螺栓更換,長度由原來的120mm加長到了125mm,加長的5mm加工成四方頭,安裝好后使四方頭外露,發(fā)現(xiàn)緊固螺栓斷裂后可及時取出進行更換。在螺紋孔內(nèi)加了少許的潤滑脂,防止銹蝕。

但是脫、掛壓軌與增減速輪固定座安裝梁相毗鄰的部位有三顆(上下站共計12顆)螺栓,在不拆卸脫、掛壓軌的前提下,無法取出緊固螺栓進行更換。通過咨詢和分析,制作了雙頭螺栓代替,拆裝時,先擰好增減速輪固定座一端,在操作空間較小的另一端用螺母緊固。

2、結(jié)合玉龍雪山索道的運行實際情況反復試驗,得出較為合適的增減速輪氣壓:高速區(qū)(V型帶傳送區(qū))的輪壓為3.5巴,低速區(qū)(齒輪傳送區(qū))的輪壓為3巴。
3、在安裝和檢查緊固螺栓時,使用24-27梅花扳手,緊固力矩150Nm左右;嚴禁使用緊固力矩大于150Nm的方式緊固螺栓。如果發(fā)現(xiàn)螺栓松動,必須使用新螺栓進行更換。
4、定期清潔運行輪并及時更換有缺陷的抱索器運行輪,定期清潔運行輪軌道,檢查軌道是否居中,檢查緊固運行輪軌道壓板螺栓。
5、和技術(shù)部同事交流之后,重新制作了四套拆裝增減速輪皮帶專用工具(機械式),上下站各兩套。
6、在日常的巡檢、周檢、月檢中重點檢查,平常按比例抽檢時將緊固螺栓拆下檢查。發(fā)現(xiàn)銹蝕和裂痕及時更換。

六、效果評估
2016年7月4日下午18:40時,故障模擬(模擬帶方頭的新螺栓斷裂):
下站站臺人員發(fā)現(xiàn)從設(shè)備上掉下一顆螺栓,經(jīng)維修人員確認,增為15號減速輪固定座螺栓斷裂,通知控制室司機減速到0.5米/秒。維修人員先用M13的開口將斷頭從基固定座前端取出,將新的增減速輪固定座緊固螺栓安裝上。從發(fā)現(xiàn)螺栓斷裂到更換完畢,整個過程由原來的耗時30分鐘,提高到用時不到5分鐘,且更換的過程未停機,沒有讓游客感到恐慌。說明了我們的改進措施很有效果。雖然不能阻止緊固螺栓發(fā)生斷裂;但發(fā)生斷裂故障后,能夠及時快速的更換處理,消除了索道運行意外事故的發(fā)生,確保了索道運營的安全。
七、小結(jié)
在脫掛抱索器索道中,吊廂間距的監(jiān)測、控制是非常的重要,增減速輪的正常運轉(zhuǎn)是吊廂間距的保證,增減速輪系的穩(wěn)定可靠,是增減速輪正常運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ),保證了吊廂在站內(nèi)的正常運行,是保證索道安全運行的關(guān)鍵。它們環(huán)環(huán)相扣,任何小的部位都是索道的組成,缺一不可。是確保索道運營安全的關(guān)鍵。所以我們在日常的維護、保養(yǎng)、維修工作過程中必須以嚴格、認真的態(tài)度對待,不放過任何一個細節(jié)。
以上是我對抱索器索道站內(nèi)增減速輪固定座緊固螺栓斷裂故障的一些分析、總結(jié)。不當之處請各位索道同仁指教。
(來源:中國索道協(xié)會)
