穩(wěn)罐鎖罐裝置的工作原理及應(yīng)用

李 威

(湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410000)

1 穩(wěn)罐鎖罐裝置與應(yīng)用

1.1 轉(zhuǎn)換平臺裝置

轉(zhuǎn)換平臺裝置是由德國西馬格公司制作、推出的裝置，穩(wěn)罐鎖罐轉(zhuǎn)換平臺裝置又可以細(xì)分成無軌與有軌，進(jìn)車側(cè)與出車側(cè)擺動平臺動作并不一致，裝置的工作原理就是在進(jìn)車側(cè)和出車側(cè)擺動平臺、對中裝置、罐籠鎖緊裝置相互交替下進(jìn)行的，裝置工作過程中，當(dāng)?shù)诌_(dá)井底或是井口時，并說明裝置內(nèi)部載重量處于滿載狀態(tài)，此刻位于在罐籠四角位置上的裝置變回行動鎖緊，當(dāng)罐籠被鎖住后，為了保證裝置可以繼續(xù)作業(yè)，不影響工作進(jìn)度，需要計算裝置載重數(shù)值，了解裝置進(jìn)行罐籠裝卸載工作期間，鋼絲繩彈性有效范圍，嚴(yán)格控制設(shè)備裝載重量，防止鋼絲繩因為超重，超出繩子彈性范圍，避免提升鋼絲繩失重打滑情況的出現(xiàn)，同時需要精確計算罐籠裝卸載環(huán)節(jié)中，鋼絲繩垂直作業(yè)與罐籠和罐籠鎖緊裝置間隙大小的比值，務(wù)必保證繩彈性變形引起的垂直跳動數(shù)值大于鎖緊裝置間隙距離，系統(tǒng)垂直作業(yè)抵消的載荷數(shù)值也需要精確計算，罐籠運(yùn)行中，當(dāng)停放位置距離井口40mm時便會停止，與此同時，平臺下的裝置便會啟動，彈簧裝置將會受到壓力的作用，致使與罐籠置換平臺保持水平的狀態(tài)，完成拆卸作業(yè)之后，需要在完成退罐籠動作后，解鎖鎖緊裝置。

1.2 穩(wěn)罐鎖罐裝置

穩(wěn)罐鎖罐裝置由南京友固科技實業(yè)公司制備出品，產(chǎn)品的工作原理為進(jìn)車側(cè)和出車側(cè)擺動平臺、對中裝置、罐籠鎖緊裝置相互交替下進(jìn)行的，抵達(dá)井底或是井口時，裝置處于滿載狀態(tài)，此刻位于在罐籠四角位置上的裝置變回行動鎖緊，確保鋼絲繩彈性在有效范圍內(nèi)，嚴(yán)格控制設(shè)備裝載重量，防止鋼絲繩因為超重，超出繩子彈性范圍，精確計算罐籠裝卸載載荷，精確鋼絲繩垂直作業(yè)與罐籠和罐籠鎖緊裝置間隙大小，務(wù)必保證繩彈性變形引起的垂直跳動數(shù)值大于鎖緊裝置間隙距離，當(dāng)停放位置距離井口40mm便會停止作業(yè)。穩(wěn)罐鎖罐裝置與轉(zhuǎn)換平臺裝置工作原理大同小異，裝置制造廠商是泰安煤機(jī)廠，制造成本并不高，價格遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)換平臺裝置，但是我國使用穩(wěn)罐鎖罐裝置較少，并沒有足夠的案例可以借鑒，所以使用穩(wěn)罐鎖罐裝置作業(yè)，便會存在較大的安全隱患，圖1為穩(wěn)罐鎖罐裝置。

圖1 穩(wěn)罐鎖罐裝置

1.3 立井罐籠穩(wěn)罐鎖罐裝置

立井罐籠穩(wěn)罐鎖罐裝置由李剛等人員集體研發(fā)設(shè)計而成的穩(wěn)罐鎖罐裝置，裝置由卡罐裝置、支座擺動平臺、直推液壓缸、擺動液壓缸等結(jié)構(gòu)組成，裝置動能提供方式與轉(zhuǎn)換平臺裝置不同，需要兩套系統(tǒng)相互配合提供動能，分別為電氣控制與液壓傳動控制，4個卡罐裝置會在罐籠到達(dá)指定位置同時作業(yè)，在動能作用下將卡罐裝置卡在罐籠凸起部位，完成這個步驟后，便可以在液壓缸動能支撐下，完成轉(zhuǎn)換動作，將平臺搭在在罐籠，進(jìn)行裝卸工作。當(dāng)裝卸工作結(jié)束后，汽缸變回回復(fù)到工作位置上，在旋轉(zhuǎn)作用下，離開罐籠，這就是立井罐籠穩(wěn)罐鎖罐裝置循環(huán)工作的所有內(nèi)容，罐籠內(nèi)部重量必須要在規(guī)定范圍內(nèi)，否則鋼線繩的彈力很難滿足工作要求，一旦超出需用范圍，繩子將會失去彈力變形，立井罐籠穩(wěn)罐鎖罐裝置原理大致如此，但是裝置并沒有投入使用，因為當(dāng)前沒有公司根據(jù)原理制造立井罐籠穩(wěn)罐鎖罐裝置。

1.4 過卷過放制動裝置

過卷過放制動裝置是穩(wěn)罐鎖罐裝置的一種，裝置制動效果與立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐極為相似，組成成分分別為松閘彈簧、支座、摩擦襯墊、制動油缸、承載銷等部分組成，裝置需要在電氣控制系統(tǒng)下才能運(yùn)行，同時需要液壓控制系統(tǒng)輔助，過卷過放制動裝置工作原理很簡單，當(dāng)容器運(yùn)行到正常停車位置后，傳感器接受外界信號，也會發(fā)出信號，信號發(fā)出后，四臺制動油缸開始工作，在動能作用下，夾住制動板，鎖緊裝置，執(zhí)行裝卸動作。過卷過放制動裝置需要與其他裝置配合使用，使用期間對動作精度也有一定要求，但是對轉(zhuǎn)換平臺的配合要求不高。使用裝置執(zhí)行裝卸作業(yè)期間，主要利用裝置提升容器。當(dāng)容器過轉(zhuǎn)或過放時便可以通過動能加持，完成制動工作，過卷過放制動裝置與立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐裝置功能相似，其中的一種設(shè)備具備起鎖罐穩(wěn)罐能力。

1.5 大型罐籠鎖罐裝置

大型罐籠鎖罐裝置是由我國研究小組自主研發(fā)的大型罐籠鎖罐裝置，執(zhí)行工作期間，內(nèi)部的阻尼油缸、由進(jìn)車搖臺、出車搖臺、曲柄托罐裝置，都會在輸入命令的要求下運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，罐籠不管是在滿載還是空載的狀態(tài)下，只要罐籠停在工作要求的位置(井口、井底)停在指定位置，當(dāng)罐籠停下后，曲柄托罐裝置應(yīng)該執(zhí)行規(guī)定的流程，將罐籠放置于指定的位置上，當(dāng)完成卸載工作后，在阻尼油缸作用下，罐籠緩慢升起，曲柄托罐裝置在同一時間執(zhí)行系統(tǒng)工作，停止提升工作，整套流程并沒有多余的工序，并不影響裝置的工作效率，大型罐籠鎖罐裝置對停車位置的要求與轉(zhuǎn)換平臺比較并不高，裝置制動系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)組成，不受電氣系統(tǒng)的控制，成本較低，可以應(yīng)用于礦井工作中，但是使用大型罐籠鎖罐裝置，需要考慮到裝置的大小，大型罐籠鎖罐裝置體積過大，這是裝置的弊端，為了提升使用性能，還應(yīng)該在保證使用成本的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案，減小設(shè)備體積。

2 研究結(jié)論

立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐裝置的出現(xiàn)解決了很多實際問題，根據(jù)掌握的鋼絲繩端載荷變化特征，鋼絲繩的彈性伸縮規(guī)律，根據(jù)現(xiàn)有問題，加大立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐裝置研究力度，取得了良好成果，新發(fā)明的裝置，解決深井作業(yè)中罐籠裝載存在的問題。以往進(jìn)行罐籠裝載作業(yè)時，重裝備竄動問題癥結(jié)影響到工作進(jìn)行速度，還存在一定的安全隱患，但是使用立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐裝置可以提升罐籠運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)后的裝置，根據(jù)罐籠彈性范圍，提升拆卸工作的穩(wěn)定性與安全系數(shù)，降低籠鎖拆卸工作帶來的負(fù)載影響，有效地延長鋼絲繩，增加設(shè)備使用年限，顯著地提升工作效率。

3 結(jié)語

研究立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐裝置期間，我國有了突破性的發(fā)展，打破以往技術(shù)壟斷的局面，開發(fā)出由我國自主研發(fā)的立井罐籠鎖罐穩(wěn)罐裝置，雖然大型罐籠鎖罐等裝置仍然存在一定的瑕疵，但是同樣可以應(yīng)用于工作中，隨著設(shè)備投入工作，便可以通過設(shè)備在工作中的表現(xiàn)，整合工作數(shù)據(jù)，根據(jù)分析的結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，提升裝置的使用性能。