JG型單繩箕斗罐耳技術(shù)改造

摘 要：針對(duì)林西礦主井箕斗運(yùn)行中罐耳、罐道磨損量大，更換、維修成本高的問題，對(duì)箕斗進(jìn)行整體更換，將最初的滑動(dòng)罐耳改為滾動(dòng)罐耳，并通過現(xiàn)場使用情況，有針對(duì)性的對(duì)新箕斗進(jìn)行技術(shù)改造，解決了上述問題，使箕斗在運(yùn)行過程中更加平穩(wěn)，磨損量大大減小。

關(guān)鍵詞：箕斗;罐耳;改進(jìn)與設(shè)計(jì)

1 現(xiàn)狀及存在的問題

林西礦業(yè)公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力125萬t/年，主井采用立井箕斗提升，該井井深535米，井筒直徑6米，最大提升速度12m/s，1956年投入使用，設(shè)備結(jié)構(gòu)形式落后，井筒環(huán)境差，淋水大，原箕斗采用一對(duì)JG-7.2t底卸式箕斗，采用銅制滑動(dòng)罐耳（圖1），井筒罐道則采用38kg/m鋼軌罐道。由于提升鋼絲繩的旋向問題，使得箕斗在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生一定的方向性扭力，滑動(dòng)罐耳與鋼軌罐道之間的鋼性摩擦?xí)M(jìn)一步加大，這就加快了滑動(dòng)罐耳、鋼軌罐道的不均勻磨損，罐耳與罐道間的間隙也會(huì)隨著磨損量的增加而不斷加大，造成箕斗的擺動(dòng)增加，這種擺動(dòng)在運(yùn)行過程中會(huì)對(duì)罐道之間的道節(jié)造成沖擊，加之罐道的不均勻磨損，極易出現(xiàn)箕斗脫軌事故，嚴(yán)重威脅了主井提升的安全穩(wěn)定。與此同時(shí)，更換銅制滑動(dòng)罐耳、罐道的年材料消耗近達(dá)96萬余元，更換罐道工作更是在井筒中安裝三層平臺(tái)同時(shí)進(jìn)行更換作業(yè)，施工難度大，危險(xiǎn)系數(shù)高。

基于以上原因，于2003年年初由北京煤礦設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，江蘇徐州煤礦安全設(shè)備制造廠定制了輕型箕斗，該箕斗重量輕，減少了運(yùn)行系統(tǒng)的慣性力，提高了提升效率，罐耳采用了滾動(dòng)罐耳、輔助罐耳與鋼軌罐道相結(jié)合對(duì)形式，相比原有滑動(dòng)罐耳與鋼軌罐道的鋼性摩擦，滾動(dòng)罐耳與軌道間的軟作用，能有效吸收箕斗與罐道間的沖擊能量，提高了設(shè)備的使用壽命，但通過日常維護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)還存在如下問題：

（1）滾動(dòng)罐耳的主體結(jié)構(gòu)不合理，首先主軸設(shè)計(jì)不合理，密封性能差，使用不了幾天軸承就不能轉(zhuǎn)了，軸承不轉(zhuǎn)后輪襯就磨扁了無法使用;

（2）滾動(dòng)罐耳的兩側(cè)輪襯材料太軟，用不了兩天就磨掉了;

（3）罐耳本體由兩部分組成，用6條直徑14×60的栽絲固定，運(yùn)行中每天都松動(dòng)，由于松動(dòng)螺絲出來后，旋轉(zhuǎn)中卡住鋼軌罐道造成罐耳報(bào)廢，也容易刮掉罐耳，造成事故;

（4）箕斗輔助罐耳對(duì)箕斗運(yùn)行起到穩(wěn)定作用，它采用了三面尼龍襯板和罐道對(duì)的三面屬于純滑動(dòng)摩擦，最短時(shí)一天就得更換，而且成本較高。若更換不及時(shí)尼龍襯板就會(huì)丟失，丟失后罐耳座直接撞擊道節(jié)錯(cuò)茬處給箕斗運(yùn)行帶來安全隱患。

當(dāng)罐耳失效時(shí)，就必須進(jìn)行更換，維護(hù)頻繁，而修理滾動(dòng)罐耳的工序相當(dāng)繁雜，占用時(shí)間相當(dāng)長，增加了不少工作量。為此，經(jīng)過技術(shù)人員現(xiàn)場實(shí)際研究，提出了可行的改進(jìn)方案，經(jīng)過現(xiàn)場使用，效果良好。

2 罐耳的改進(jìn)與設(shè)計(jì)

2.1 滾動(dòng)罐耳的改進(jìn)

針對(duì)主軸結(jié)構(gòu)不合理，密封性能差，為對(duì)主軸進(jìn)行了改造參照為公司煤車輪的密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，情況好點(diǎn)但不理想，軸承里還進(jìn)煤泥，通過翻閱大量技術(shù)手冊(cè)，技術(shù)圖紙，從中吸取精華，對(duì)主軸重新設(shè)計(jì)在輪廓不變對(duì)情況下，由一道塵封改為一道塵封加一道油封，軸承由212不密封軸承改為1180、202雙向密封軸承，經(jīng)試驗(yàn)效果理想。

滾動(dòng)罐耳對(duì)兩側(cè)輪襯由于材料軟力的不足，復(fù)合摩擦，首先把材料改為鑄鐵，優(yōu)點(diǎn)馬上顯現(xiàn)，使用周期明顯加長，但又突出個(gè)新問題，那就是兩側(cè)輪襯與罐耳本體安裝同心度要求較高，加之運(yùn)轉(zhuǎn)容易松動(dòng)，經(jīng)過摸索把兩側(cè)輪襯與罐耳本體制作了一體，徹底解決了原有的缺陷。（如圖2）

經(jīng)過幾年的使用情況，再次對(duì)滾動(dòng)罐耳輪體進(jìn)行技術(shù)革新，原有輪體在首次改造后使用鑄鐵材質(zhì)，雖然一定程度上增加了使用壽命，但在實(shí)際使用中還是會(huì)出現(xiàn)與罐道的鋼性摩擦，對(duì)罐道以及罐耳仍存在相對(duì)的損耗，在不改變?cè)型庑蔚那疤嵯?，?duì)輪體以及輪襯進(jìn)行重新測繪，在輪體內(nèi)壁增加聚氨酯輪套，加裝過后，解決了因?yàn)楣薅D(zhuǎn)動(dòng)不靈活而出現(xiàn)的輪體與罐道之間鋼性摩擦的情況，大大降低的罐耳與罐道的磨損消耗。

針對(duì)罐耳本體兩部分由6條Ф14×60螺絲連接易松動(dòng)問題，進(jìn)行了兩個(gè)方面的改革，一是把60mm長的栽絲改為通長的螺絲，增大了連接力度;二是防松采用了專用防松母加彈簧圈按圓弧加工后，經(jīng)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)，輪襯磨老后罐耳本體也沒松動(dòng)，從而解決了一大難題。

2.2 輔助罐耳的設(shè)計(jì)

原輔助罐耳由于采用三面尼龍板和罐道是純滑動(dòng)摩擦，由于罐道表面粗糙且道節(jié)不平滑，磨損相當(dāng)嚴(yán)重，更換尼龍板的工作量大，同時(shí)也加大了成本，還有個(gè)致命對(duì)缺點(diǎn)就是，尼龍板磨損盡后，滾動(dòng)罐耳受力加大，減少了滾動(dòng)罐耳的使用壽命，還使運(yùn)行中對(duì)箕斗不穩(wěn)定，基于此原因，為反復(fù)去現(xiàn)場多次，測量核實(shí)箕斗兩側(cè)的最大輪廓尺寸與罐道梁對(duì)距離，罐道軌頭對(duì)最大寬度的平均寬度掌握了，箕斗兩側(cè)與罐道梁的尺寸空間后，經(jīng)過日思夜想根據(jù)箕斗在軌道中的運(yùn)行規(guī)律，輔助罐耳的變力情況及磨損情況決定由滑動(dòng)副改為滾動(dòng)副（如圖4），降低摩擦系數(shù)，從設(shè)計(jì)到畫圖到制作一直到試運(yùn)轉(zhuǎn)歷時(shí)一個(gè)月。以試運(yùn)轉(zhuǎn)中，發(fā)現(xiàn)（原滾輪Ф100所用軸承為180206）軸承轉(zhuǎn)速比較快，減少使用壽命，基于此又對(duì)其進(jìn)行第二次改造，一是把滾輪直徑加大到Ф112（最大），軸承由180206改為180308之后實(shí)驗(yàn)，效果非常好，從使用情況看，大大延長了使用周期，由于輪對(duì)穩(wěn)定性比較好，從而使新滾動(dòng)罐耳對(duì)壽命也相應(yīng)延長。

3 取得效益

從改造前和兩次改造后對(duì)比可以看出，年可節(jié)省材料費(fèi)開支56萬余元。

箕斗在運(yùn)行中平穩(wěn)、受力合理，增大了安全系數(shù)。滾動(dòng)罐耳、輔助罐耳的使用壽命大大延長，提高了工作效率，相對(duì)來說增大了提升量。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙帥.滾動(dòng)罐耳在侯莊礦主井箕斗上的改造應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（7）.

[2]鄭彬，申偉鵬，任大森.煤礦箕斗滾輪罐耳改進(jìn)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2015，36（5）：199-200.

作者簡介：張宏業(yè)（1972—），男，漢族，河北河間人，本科，工程師，研究方向：煤礦機(jī)電。