10 m3電鏟旋轉(zhuǎn)供氣裝置創(chuàng)新改造

臧 明，林振源

（馬鋼（集團(tuán)）南山礦業(yè)公司，安徽馬鞍山 243000）

1 背景

電動(dòng)挖掘機(jī)又稱電鏟是露天礦主要采掘設(shè)備，電鏟的生產(chǎn)能力是露天礦重要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，是確定運(yùn)輸設(shè)備及其它主要生產(chǎn)設(shè)備數(shù)量的基礎(chǔ)。目前，露天礦采掘設(shè)備向大型化、集成化方向發(fā)展是世界性的趨勢(shì)。通過(guò)礦用機(jī)械的多年發(fā)展，電鏟這種礦用采掘設(shè)備不斷進(jìn)步，涌現(xiàn)了眾多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品，同時(shí)在國(guó)際市場(chǎng)中占領(lǐng)了很高的份額。WK—10B 電鏟是WK—10 型電鏟的第三代改進(jìn)機(jī)型，也是10 m3電動(dòng)挖掘機(jī)目前的主導(dǎo)產(chǎn)品，屬于礦用機(jī)械正鏟式挖掘機(jī)，主要用來(lái)剝離和采掘露天礦山的巖石及礦石。此種電鏟單臺(tái)每班次（9 h）可采掘一萬(wàn)噸左右的礦石，生產(chǎn)效率十分高。電鏟中央樞軸上部的行走旋轉(zhuǎn)供氣裝置漏氣，會(huì)造成整個(gè)電鏟車下行走部分無(wú)法正常工作。因結(jié)構(gòu)特殊拆裝工作量大，出現(xiàn)此種故障后，搶修時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)采場(chǎng)的生產(chǎn)組織造成很大的影響。

2 旋轉(zhuǎn)供氣裝置結(jié)構(gòu)及原理

電鏟作業(yè)時(shí)上部平臺(tái)與下部底盤之間會(huì)進(jìn)行回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，中央樞軸是用來(lái)聯(lián)接電鏟上部平臺(tái)和下部底盤的構(gòu)件。它安裝在電鏟回轉(zhuǎn)平臺(tái)的中心孔內(nèi)，在平臺(tái)上面焊裝了C形卡板和止動(dòng)鍵，以防止其與平臺(tái)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。下部在底架梁內(nèi)用球面墊圈、樞軸螺帽進(jìn)行軸向固定。上部依次安裝有旋轉(zhuǎn)潤(rùn)滑脂接頭、旋轉(zhuǎn)氣接頭、低壓集電環(huán)、高壓集電環(huán)及安全護(hù)罩。如圖1所示。

圖1 氣接頭安裝示意圖

中央樞軸為空心軸結(jié)構(gòu)，通往電鏟車下部分的壓縮空氣管路，潤(rùn)滑油脂管路以及車下電動(dòng)機(jī)、電磁閥的電纜和控制線均從其中心孔內(nèi)通過(guò)。

如圖2 所示，行走旋轉(zhuǎn)氣接頭起到將平臺(tái)機(jī)械室內(nèi)空壓機(jī)的壓縮空氣送至車下，打開行走電動(dòng)機(jī)抱閘和撥叉離合器的作用。

圖2 旋轉(zhuǎn)氣接頭示意圖

如圖3 所示，電鏟行走部分由行走電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)閘輪為氣壓制動(dòng)，屬常閉式，不通氣，抱閘打不開，無(wú)法工作。

圖3 行走部分氣路圖

3 原維修方法

行走旋轉(zhuǎn)氣接頭管路是經(jīng)中央樞軸中心空腔通至行走各部分的，因此，要想更換氣接頭的密封件，必需要將安裝在其上的其它部件全部拆除后，才能進(jìn)行維修。操作步驟如下：（1）拆除安全護(hù)罩；（2）拆除高壓集電環(huán)（由于高壓集電環(huán)通有6000 V的高壓電，拆除之前，必須將整臺(tái)電鏟的高壓電拉斷，另從外部變壓器引入電源，以供維修改造使用，主要為照明、電鉆、磨光機(jī)使用）；（3）再將低壓集電環(huán)及各電纜、小線接頭拆除；（4）對(duì)萬(wàn)向氣接頭進(jìn)行拆卸；（5）將各環(huán)所連接的電纜、線路及風(fēng)管全部從中央樞軸的空腔內(nèi)抽出，以便于恢復(fù)安裝時(shí)的操作；（6）拆解氣接頭，更換V 型密封組件；（7）逐步進(jìn)行恢復(fù)組裝，試車。

整個(gè)檢修過(guò)程十分繁瑣復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且耗費(fèi)工時(shí)長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)的影響大。所以，優(yōu)化氣接頭的結(jié)構(gòu)方式，簡(jiǎn)化操作難度，有利于提高生產(chǎn)效率。

4 創(chuàng)新解決方案

針對(duì)供氣裝置結(jié)構(gòu)方式的優(yōu)化方案，將原有的行走氣路由串聯(lián)系統(tǒng)改變?yōu)椴⒙?lián)系統(tǒng)。通過(guò)增加系統(tǒng)的并聯(lián)單元數(shù)，來(lái)提高系統(tǒng)的可靠度與維修性。根據(jù)設(shè)備實(shí)際情況，采用一種外形體積小巧的旋轉(zhuǎn)氣接頭并聯(lián)入行走氣路，作為備用氣路，當(dāng)原氣接頭損壞時(shí)，就可切斷原氣路，將備用氣路接入使用，見圖4。

圖4 優(yōu)化后氣路圖

具體方案：在裝置最上部高壓集電環(huán)的頂部壓蓋孔內(nèi)車出內(nèi)螺紋，配制一個(gè)氣接頭底座，將新的氣接頭安置于其上，見圖5。

圖5 優(yōu)化后安裝示意圖

裝上高壓橡膠風(fēng)管通至車下備用。為保險(xiǎn)起見，在處于高、低壓集電環(huán)內(nèi)的一部分風(fēng)管上套上絕緣程度為10 kV 的令克棒。這樣就解決了繁雜拆卸與安裝工作，大大縮短了維修工時(shí)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)原有的氣接頭仍保留使用，只在大中修時(shí)對(duì)其進(jìn)行維修；整個(gè)改造工作方便快捷，成本低廉。

5 方案評(píng)價(jià)

5.1 改造效果

通過(guò)對(duì)WK—10B 電鏟旋轉(zhuǎn)供氣裝置的優(yōu)化改造，大大提高了設(shè)備可靠度和維修性，簡(jiǎn)化了檢修工藝，縮短了檢修工時(shí)，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。低廉的改造成本，獲得了良好的實(shí)際效果。

5.2 效益分析

改造前后檢修參數(shù)對(duì)比見表1。

表1 檢修參數(shù)對(duì)比表

改造前：每次檢修需電、鉗工各兩人，耗時(shí)2～3天（按2.5天計(jì)算，每天8 h）。檢修工時(shí)為：4×2.5×8=80 h；

改造后：每次檢修僅需一名鉗工，耗時(shí)1 h。檢修工時(shí)為1×1=1 h；

提高工效：80÷1=80（倍）。

間接經(jīng)濟(jì)效益：每班次可生產(chǎn)1 萬(wàn)t原礦，2.5 天5個(gè)班次；

5×1萬(wàn)t=5萬(wàn)t。

整個(gè)改造工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，同時(shí)大大簡(jiǎn)化了檢修工藝，縮短了檢修工時(shí)，提高了生產(chǎn)效率。