煤礦卡纜螺帽切割機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李大磊

(大同市煤礦安全監(jiān)管大隊(duì))

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煤礦卡纜螺帽切割機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李大磊

(大同市煤礦安全監(jiān)管大隊(duì))

通過(guò)對(duì)卡纜以及卡纜回收方式的分析，研究制作了新型的卡纜螺帽切割機(jī)。對(duì)新型切割機(jī)制作、工作原理、操作等進(jìn)行了說(shuō)明?？ɡ|螺帽切割機(jī)在不動(dòng)火、不用電、不損傷螺栓絲扣的情況下，能夠迅速切破螺帽，有效地提高了卡纜的回收修復(fù)率，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

卡纜螺帽回收卡纜螺帽切割機(jī)

隨著礦井逐步向深部開(kāi)采，巷道所受的地應(yīng)力增大，U型鋼支架支護(hù)成為深部巷道有效聯(lián)合支護(hù)中的重要一環(huán)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)統(tǒng)配煤礦中，在巷道中采用U型鋼支架支護(hù)的巷道長(zhǎng)度約占總長(zhǎng)度的10%，且每年仍在上升[2]?？ɡ|是U型鋼支架的連接件，在很大程度上決定著U型鋼支架工作特性和支護(hù)效果的好壞，對(duì)支架成本有直接影響。雙槽夾板式卡纜和部分螺桿夾板式卡纜是目前U型鋼支架的主要連接件[3]。由于其消耗量大，需對(duì)其進(jìn)行有效修復(fù)、回收，為煤礦節(jié)約成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1　卡纜使用現(xiàn)狀

通過(guò)卡纜將兩重疊型鋼壓緊，實(shí)現(xiàn)型鋼搭接段的連接，并使型鋼能承受一定載荷。根據(jù)兩型鋼接觸產(chǎn)生摩擦阻力的部位不同，可以將U型鋼支架的搭接段分為腰定位和耳定位，腰定位需要搭接型鋼截面腰部接觸，耳部不接觸；耳定位(腰耳定位)需要型鋼搭接段腰部接觸，耳部也接觸[4]。

修復(fù)卡纜是煤礦修舊利廢的一項(xiàng)重要工作，也是每日必做的工作。在修復(fù)卡纜時(shí)常常碰到卡纜生銹、螺帽無(wú)法正常取下的問(wèn)題，以往的解決方法為：兩人配合用老虎鉗沿相反方向擰，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且危險(xiǎn)；將擰不下螺帽的卡纜統(tǒng)一送回地面，利用氧焊烤將螺帽和螺栓一齊割掉，最后用斧頭劈爛，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且容易損壞卡纜，造成浪費(fèi)。

2　卡纜螺帽切割機(jī)

為將卡纜螺帽快速有效地從卡纜上脫下，選用了卡纜螺帽切割機(jī)。

2.1卡纜螺帽切割機(jī)組成

卡纜螺帽切割機(jī)組成見(jiàn)圖1。

圖1　卡纜螺帽切割機(jī)成品

(1)傳動(dòng)裝置。將油壓裝置、卸荷閥、防爆油管相接，用以控制出油、回油。

(2)刀頭。刀頭裝置與防爆油管連接，一端為固定槽，內(nèi)部放置刀頭，另一面連接防爆油管，。使用時(shí)壓下手柄，刀頭被油壓推動(dòng)，切割卡纜上的螺帽。

刀頭為錐形頭圓柱體，采用G65硬質(zhì)鋼，確保刀頭所需的硬度。

2.2卡纜螺帽切割機(jī)的工作原理

利用液壓傳動(dòng)，通過(guò)拉伸扳手?jǐn)D油，推動(dòng)刀頭切割卡纜螺帽，如圖2所示。

圖2　卡纜螺帽切割機(jī)工作原理示意

3　卡纜螺帽切割機(jī)的使用

3.1卡纜螺帽切割機(jī)的操作方法

①打開(kāi)注油螺塞，油泵箱內(nèi)注滿(mǎn)20#機(jī)油或液壓油，同時(shí)關(guān)閉卸荷閥;②將破切器頭部孔套入待破的螺母，并擺正放平;③壓動(dòng)手動(dòng)油泵，使劈刀頂出推進(jìn)至螺母，當(dāng)劈刀頂進(jìn)螺母1/2處時(shí)，須小心壓動(dòng)手泵，以免用力過(guò)猛，劈刀快速將螺母劈開(kāi)損傷螺栓絲扣;④當(dāng)聽(tīng)到“叭”的劈裂聲時(shí)，表示螺母已被破開(kāi)，即停止壓動(dòng)；⑤擰開(kāi)卸荷閥，劈刀后回原位，取下劈開(kāi)器。

3.2卡纜螺帽切割機(jī)的使用效果

(1)社會(huì)效益。當(dāng)卡纜生銹，螺帽無(wú)法正常取下時(shí)，如采用人力取螺帽，工作效率低，且達(dá)不到理想的效果，造成卡纜損壞?？ɡ|螺帽切割機(jī)的應(yīng)用大大提高了工作效率，只需一個(gè)人就能快速有效地完成卡纜螺帽切割，在不動(dòng)火、不用電，不損傷螺栓絲扣的情況下，迅速切破螺帽，也可以在易燃易爆的地方使用。

(2)經(jīng)濟(jì)效益?？ɡ|市場(chǎng)售價(jià)35元/副，應(yīng)用卡纜螺帽切割機(jī)后，一天能切割修復(fù)100副卡纜，平均每天可以為煤礦節(jié)省約3 500元，1a大約可以節(jié)省130萬(wàn)元，為煤礦的節(jié)支降耗和廢舊回收復(fù)用做出了貢獻(xiàn)。

3.3卡纜螺帽切割機(jī)的應(yīng)用前景

本次研究的卡纜螺帽切割機(jī)對(duì)礦井使用的卡纜上生銹的螺帽進(jìn)行切割，方便高效，用工強(qiáng)度低，輕便安全，同樣可以應(yīng)用于其他需要的廠礦。

4　結(jié)　語(yǔ)

(1)通過(guò)對(duì)卡纜以及目前卡纜回收方式的分析，研究制作了卡纜螺帽切割機(jī)。

(2)采用卡纜螺帽切割機(jī)，有效提高了工作效率，在不動(dòng)火、不用電、不損傷螺栓絲扣的情況下，迅速切破螺帽，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度和用工數(shù)。

(3)應(yīng)用卡纜螺帽切割機(jī)，能有效提高卡纜的回收修復(fù)率，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

[1]楊中林.煤礦材料投入的內(nèi)控制度建設(shè)[J].中州煤炭,2009(2):96-97.

[2]何炳銀.螺桿凸輪式U型鋼支架卡纜[J].礦山壓力與頂板管理,1998(4):35-37.

[3]彭蔭宗.U型鋼可縮支架卡纜分析及選擇[J].江西煤炭科技,2000(2):35-37.

[4]劉建莊，張農(nóng)，鄭西貴，等型鋼支架偏縱向受力及屈曲破壞分析[J].煤炭學(xué)報(bào),2011(10):1647-1652.

2016-03-16)

李大磊(1986—)，男，助理工程師，037034 山西省大同市同云路18號(hào)。