李艷輝 鐵法煤業(yè)(集團)有限責任公司曉南礦
煤礦生產(chǎn)過程中,主井因其重要性、特殊性,在整個運輸提升系統(tǒng)中,形象的被比喻成人體的咽喉。主井每天只能在規(guī)定的時間進行檢修,主井的檢修時間非常寶貴,應(yīng)盡量用在重要和已發(fā)生故障的地方。目前主井提升機滑套平均每周更換2套,每天進行滑套間隙檢查。如果滑套更換頻率降低,既可以節(jié)省材料,還可以節(jié)省檢修時間。
曉南礦主井提升機型號為JKM2.8×4/Ⅱ,提升機為4繩摩擦式提升機,罐道繩選用密封38mm鋼絲繩。每個箕斗的上、下四角共8個滑套與罐道繩滑動連接,滑套在箕斗運行中起穩(wěn)定罐籠的作用。在井下裝載、井上卸載受力較大的位置主要使用木罐道限定箕斗位置。由于罐道繩更換困難,而且價格比較貴,所以滑套必須使用較軟材料。加之主井提升速度比較快,滑套的磨損比較快,成為主井提升系統(tǒng)中的易損件。曉南礦主井滑套平均2個月就需更換1整套(共16對),每年需要約100對。由于更換頻繁,一直在研究滑套改造辦法。
為了解決滑套易損、更換頻繁的問題,經(jīng)過不斷的研究分析找到了解決辦法。采用2個滑輪代替滑套,使原來滑套與罐道繩之間的滑動摩擦,變?yōu)榛喤c罐道繩之間的滾動摩擦,將延長鋼絲繩的使用周期和節(jié)約配件材料,并且設(shè)計滑輪兩軸間距可以調(diào)節(jié),在磨損超限后,進行機械加工可重復(fù)利用。
1.需要解決或者克服的適應(yīng)現(xiàn)場條件的3個問題。首先,在井筒中煤塵、灰塵較大而且井筒中有大量淋水,使得改造前滑套上經(jīng)常有煤泥附著。改造后的裝置必須滿足井筒中的環(huán)境,并且保證安全運行。其次,安全性要高?;吩诰仓羞\行速度比較快(最大速度9.9m/s),如果發(fā)生較大波動或位移時,可能撞擊到井筒鋼梁或另一箕斗,后果不堪設(shè)想。必須設(shè)置二次保護裝置,增加提升裝置的安全性。再次,此裝備必須易于更換及維修,由于井筒特殊環(huán)境,即使在井口平臺對于維修設(shè)備也是不利的。所以改造后的裝置必須易于維修和更換。
2.滑套改造裝置的基本原理。設(shè)計思路:原滑套與罐道繩為滑動摩擦,磨損量必然很大。如改為滾動摩擦減少磨損量,既可起到降低維護成本和維護量的效果,又能延長罐道繩的使用壽命。
裝置的基本原理是:使用2個動滑輪將鋼絲繩包住,起到穩(wěn)定箕斗的效果,在箕斗運行時,罐道繩與滑輪相對運動之間的摩擦為滾動摩擦?;吩谡麄€運行過程不是一直與滑套摩擦,只有在箕斗擺動時與滑套摩擦。改造后裝置在與鋼絲繩摩擦時滾動運行。離開鋼絲繩時空載運行。其磨損量非常小。
二次保護采用外罩二次保護法,即使滑輪出現(xiàn)問題,外罩仍能起到限位作用。外罩與鋼絲繩的間隙為10mm。
3.主井箕斗滑套改造裝置的具體設(shè)計。
改造裝置使用20mm厚的連接備板,將設(shè)計的軸穿入背板并固定在箕斗上,背面用螺母固定。在每個軸上安裝2個6004密封軸承,在軸承外部安全滑輪,軸頭兩端用螺母固定?;喤c鋼絲繩的間隙為2mm。
4.主井箕斗滑套改造裝置的優(yōu)點。首先適應(yīng)井筒環(huán)境。改造裝置選用密封軸承,降低了井筒中灰塵大且有淋水對裝置的影響。增加裝置的使用壽命,減少設(shè)備的運轉(zhuǎn)的安全穩(wěn)定。
其次安全性高,更好的控制滑輪與罐道繩的間隙?;喤c罐道繩為滑動摩擦,減少滑輪磨損量,使滑輪與罐道繩的間隙基本保持恒定。原滑動在使用過程中磨損快,間隙不斷變大,直至間隙超大后進行更換。
運行平穩(wěn)、安全。原滑動在使用過程中磨損快,間隙不斷變大,直至間隙超大后進行更換。間隙在增大后運行不如之前平穩(wěn)。改造后,間隙長時間保持不變,保證運行平穩(wěn)??紤]到安全性,在裝置外增加外罩,外罩起二次保護作用。
易于維修。裝置采用螺紋螺母配合,固定在箕斗和備板上。維修時可整體拆卸,拿回廠房進行維修。
此裝置除軸承外基本使用自制零件,成本比較低。此裝置需要定期外觀進行檢查,預(yù)計在應(yīng)用后,每年分解檢查一次即可。原滑套每年需使用100套,每套價格260元。每年使用2.6萬元。改造后每年的維修成本不到0.6萬元,每年可節(jié)省2萬元。改造后箕斗運行安全穩(wěn)定。由此可見,在兼顧安全效益的同時經(jīng)濟效益也比較明顯。
曉南礦主井滑套改造裝置為創(chuàng)造性的自行設(shè)計制作,所有零件都可自己加工,預(yù)計安裝使用后能為礦降低維護成本。此裝置具有通用性,其他提升機也可使用。此裝置兼顧安全與經(jīng)濟效益。
[1]袁亮主編.煤礦總工程師技術(shù)手冊[M].煤炭工業(yè)出版社.
[2]聞邦椿主編,機械設(shè)計手冊[M].機械工業(yè)出版社.2010.1.
[3]馬新民主編,礦山機械[M].中國礦業(yè)大學出版社.2004.5.
[4]李育錫主編,機械課程設(shè)計手冊[M].西北工業(yè)大學出版社.2009.7.
[5]張萌克主編,機械制圖[M].機械工業(yè)出版社.2006.10.