滾動(dòng)罐耳在侯莊礦主井箕斗上的改造應(yīng)用

趙帥++李國(guó)勝++董瑩++王強(qiáng)

摘 要：針對(duì)侯莊礦主井箕斗運(yùn)行中罐道磨損嚴(yán)重、維修量大，更換頻繁的問題，將滑動(dòng)罐耳改為滾動(dòng)罐耳，改造后，解決了上述問題，箕斗運(yùn)行更加平穩(wěn)，經(jīng)濟(jì)性和安全性都得到了提高。

關(guān)鍵詞：滾動(dòng)罐耳；箕斗；提升；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.110

侯莊礦是山東金嶺礦業(yè)股份有限公司的主要礦石生產(chǎn)單位之一，于20世紀(jì)90年代投產(chǎn)，礦區(qū)面積0.7483平方公里，年產(chǎn)鐵礦石50萬噸，礦區(qū)采用豎井開拓。井下采出的礦石從各采區(qū)投入溜井，采用電機(jī)車從溜井運(yùn)至-220M礦倉(cāng)，最后通過主井提升至地表。主井提升容器采用雙箕斗設(shè)計(jì)，其擔(dān)負(fù)著井下所有礦石的提升任務(wù)，箕斗導(dǎo)向裝置的可靠性、安全性在整個(gè)提升系統(tǒng)中尤為重要。

1 滑動(dòng)罐耳存在的問題

侯莊礦主井箕斗導(dǎo)向裝置之前采用鋼軌罐道（38Kg/m）與滑動(dòng)罐耳，滑動(dòng)罐耳與箕斗框架固定在一起，左右各兩只。通常罐耳與罐道之間有5mm左右的間隙，但由于鋼絲繩的旋向（左旋或右旋），對(duì)箕斗產(chǎn)生一定的扭轉(zhuǎn)力，箕斗運(yùn)行時(shí)在扭轉(zhuǎn)力的作用下，滑動(dòng)罐耳與罐道之間會(huì)產(chǎn)生鋼性摩擦，對(duì)鋼軌罐道產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，隨著磨損加大，易造成箕斗擺動(dòng)增大，存在較大安全隱患；運(yùn)行過程中罐耳容易與罐道錯(cuò)口處產(chǎn)生撞擊，導(dǎo)致罐道變形，甚至導(dǎo)致箕斗出現(xiàn)劇烈震動(dòng)，出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅礦井提升安全。

《金屬非金屬地下礦山安全規(guī)程》中規(guī)定鋼軌罐道的一側(cè)磨損超過8mm，必須進(jìn)行更換。罐道更換需在井筒中作業(yè)，施工難度大、危險(xiǎn)性高、作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，更換罐道嚴(yán)重影響了生產(chǎn)任務(wù)的正常進(jìn)行，造成的經(jīng)濟(jì)損失較大。侯莊礦主井每年需要更換罐道5—7條。

2 滾動(dòng)罐耳的應(yīng)用

針對(duì)箕斗采用滑動(dòng)罐耳產(chǎn)生的問題和危害，經(jīng)分析研究并結(jié)合其它礦山的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，決定將滑動(dòng)罐耳改為滾動(dòng)罐耳。侯莊礦與揚(yáng)州宏泰液壓機(jī)電設(shè)備制造有限公司根據(jù)侯莊礦現(xiàn)有提升系統(tǒng)的特點(diǎn)，共同設(shè)計(jì)開發(fā)了一種滾動(dòng)罐耳，有效的解決了滾動(dòng)罐耳存在的問題。

2.1 滾動(dòng)罐耳的結(jié)構(gòu)和工作原理

新設(shè)計(jì)的滾動(dòng)罐耳主要由滾輪、滾輪軸、支架、緩沖缸、底座等部分構(gòu)成（如圖1所示）。滾輪由鋼制輪芯和包覆的聚氨酯彈性材料構(gòu)成，滾輪上有與罐道尺寸相適應(yīng)的輪槽。滾動(dòng)罐耳底座固定在箕斗框架上，滾輪通過輪軸、支架、緩沖缸與底座固定連接。滾輪軸兩端裝有滾動(dòng)軸承，以增加滾動(dòng)的靈活性。

安裝時(shí)，將滾動(dòng)罐耳安裝在箕斗框架的四個(gè)角上（如圖2所示），左右對(duì)稱安裝四只罐耳。用螺栓將罐耳底座與箕斗框架上的連接板固定，通過調(diào)節(jié)罐耳底座，使?jié)L輪嵌套在罐道上并緊貼罐道。當(dāng)箕斗在井筒內(nèi)提升運(yùn)行時(shí)，滾輪隨箕斗的運(yùn)動(dòng)沿著罐道面滾動(dòng)運(yùn)行，兩側(cè)輪沿可防止箕斗脫軌，使箕斗平穩(wěn)運(yùn)行。當(dāng)罐道鋼軌出現(xiàn)彎曲時(shí)（即兩罐道之間的距離變小或變大），在緩沖缸的作用下，使?jié)L輪始終與罐道面接觸，保證箕斗提升時(shí)的平穩(wěn)運(yùn)行。當(dāng)箕斗出現(xiàn)擺動(dòng)時(shí)或滾輪經(jīng)過罐道錯(cuò)口時(shí)，緩沖缸可對(duì)震動(dòng)產(chǎn)生有效緩沖、吸收，防止對(duì)罐道產(chǎn)生撞擊或出現(xiàn)脫軌。滾輪上包覆的聚氨酯彈性材料，使?jié)L輪與罐道保持柔性接觸，有效避免了對(duì)罐道的磨損。

2.2 滾動(dòng)罐耳的應(yīng)用效果

（1）經(jīng)濟(jì)性。之前采用滑動(dòng)罐耳時(shí)，每年需更換罐耳2—3次，平均每年更換鋼軌罐道5—7條，每年因更換罐耳和罐道而停產(chǎn)的時(shí)間達(dá)8天以上，造成的經(jīng)濟(jì)損失較達(dá)20萬元以上。采用滾動(dòng)罐耳以后，由于滾輪采用聚氨酯材料，在運(yùn)行過程中對(duì)鋼軌罐道幾乎無磨損，滾動(dòng)罐耳安裝兩年多以來，未更換過罐道，使用過程中只更換過一次滾輪，總投入約8000元左右。

（2）安全性。由于原來的滑動(dòng)罐耳為金屬材質(zhì)，硬度較高，運(yùn)行過程中對(duì)罐道磨損較大，罐耳使用時(shí)間短，需要對(duì)罐耳、罐道經(jīng)常檢修維護(hù)，作業(yè)量較大。采用滾動(dòng)罐耳以后，對(duì)罐道無磨損，而且使用壽命長(zhǎng)，維修率大幅降低，在運(yùn)行過程中，箕斗更加平穩(wěn)，提升系統(tǒng)的安全性得到了大幅提高。

3 結(jié)語(yǔ)

侯莊礦主井箕斗將原來的滑動(dòng)罐耳改為滾動(dòng)罐耳后，使用效果良好，鋼軌罐道的磨損量大幅降低，使用壽命得到了延長(zhǎng)，維修量大幅下降。箕斗的運(yùn)行更加平穩(wěn)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益。對(duì)于采用滑動(dòng)罐耳與鋼軌罐道作為導(dǎo)向裝置的礦井，具有較高的借鑒價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]于福增.聚氨酯滾輪罐耳的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，1992（03）：39.

[2]賈福因，侯德寶，王荃等.鋼軌罐道新型滾動(dòng)罐耳的研制[J].煤礦機(jī)械，2002（06）：48.

作者簡(jiǎn)介：趙帥（1990-），男，山東萊蕪人，助理工程師，主要從事礦山機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)與管理工作。