礦用多繩摩擦式提升機(jī)的技術(shù)改造探析

杜 鵬

（潞安化工集團(tuán)蒲縣新良友煤業(yè)， 山西 臨汾 041200）

引言

煤礦提升機(jī)是礦區(qū)進(jìn)行開采工作所必需的設(shè)備，該設(shè)備承擔(dān)了礦物的提升、人員的上下、材料及設(shè)備的運(yùn)輸?shù)?，在我國，提升機(jī)截止到目前已經(jīng)有了60 多年的歷史，在這一過程中提升機(jī)的技術(shù)性能得到了極大的提升與發(fā)展，雖然提升機(jī)的構(gòu)造也不斷升級但是在實(shí)際應(yīng)用中的問題也越來越多，例如耗費(fèi)較多的能量、不滿足現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)要求、一些技術(shù)性能不達(dá)標(biāo)等等。

1 改造原因

山西潞安集團(tuán)某礦場井原有設(shè)計(jì)主要為JIM-3.25×4Ⅱ多繩磨擦式提升機(jī)。這一系列的提升機(jī)生產(chǎn)于20 世紀(jì)70～80 年代，由于我國生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)不具有較高的電機(jī)功率，無法滿足提升機(jī)設(shè)施的要求，因此將提升機(jī)改善為雙電機(jī)同步運(yùn)行驅(qū)動(dòng)平行面軸減速機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)荷載的大幅度提升。這種提升機(jī)的基本配置主要為雙快速交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)環(huán)形彈簧聯(lián)軸器推動(dòng)雙入軸ZHD2R-140 弧形齒輪減速機(jī)，減速機(jī)與主軸軸承之間需要利用齒輪聯(lián)軸器來進(jìn)行連接，主軸裝置的摩擦輪與主軸之間需要利用熱裝輪圈來進(jìn)行傳送[1-2]。

該提升機(jī)的構(gòu)成裝置主要為主機(jī)、電機(jī)馬達(dá)等，其中主機(jī)包含了主軸軸承裝置、車曹裝置、減速機(jī)、齒輪及蛇簧聯(lián)軸器等。經(jīng)過改善升級之后，提升機(jī)的平面圖如圖1 所示。

圖1 改造前提升機(jī)布置圖

這一類型提升機(jī)因?yàn)閭鲃?dòng)系統(tǒng)存在較多的不足之處如：較大的占地面積、較低的效率、較高的耗能、較低的可靠性等等，同時(shí)需要投入較大的現(xiàn)場保養(yǎng)維護(hù)量，因此，對該傳動(dòng)系統(tǒng)急需進(jìn)行改善。

2 改造方案

因?yàn)樵撛O(shè)施為立式提升機(jī)，更新改造工作中不可以毀壞已經(jīng)有的井塔構(gòu)造，即無法對現(xiàn)有的系統(tǒng)基礎(chǔ)進(jìn)行良好的改善，因此，需要運(yùn)用十分特殊的方法來保證現(xiàn)有設(shè)備與以往系統(tǒng)之間的連接。具體的改造方案：

1）將主軸軸承進(jìn)行更換，按照新型直聯(lián)、懸臂的構(gòu)造方式來研發(fā)主軸裝置。本次升級改造既要維持原型提升機(jī)滾動(dòng)軸承梁基本規(guī)格不會(huì)改變，又要確保滾動(dòng)軸承梁基本抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到Ⅲ型直聯(lián)提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)需要，這也是本項(xiàng)目無法成功升級的核心環(huán)節(jié)。通過對現(xiàn)場進(jìn)行測定、對材料進(jìn)行收集、對計(jì)劃進(jìn)行論述等與用戶及主機(jī)房進(jìn)行連接溝通，在許多設(shè)計(jì)運(yùn)算的工作中，所采取的核心措施為：提升主軸設(shè)備的中心高度；電機(jī)的定子和電機(jī)定子安裝在原減速機(jī)基本部位處，在外側(cè)基礎(chǔ)之上除掉一部分。

2）將減速機(jī)、齒輪及蛇簧聯(lián)軸器等傳動(dòng)設(shè)備進(jìn)行撤銷，將以往兩臺(tái)傳統(tǒng)的高速電動(dòng)機(jī)進(jìn)行更換，使其成為一臺(tái)低速檔直聯(lián)、直流電機(jī)。將電機(jī)的轉(zhuǎn)子及定子的安裝部位進(jìn)行升級改善，將其安裝在原有減速機(jī)的基礎(chǔ)部位之處，減掉減速機(jī)的二次灌漿，沿著相關(guān)路徑來配置電機(jī)基座；一部分需要配置在減速機(jī)的基礎(chǔ)孔之內(nèi)，一部分需要安裝在二次鑄造的混凝土結(jié)構(gòu)之中。安排相關(guān)設(shè)計(jì)院對該點(diǎn)基本開展剛度計(jì)算測算，為確保電機(jī)基座堅(jiān)固，在主機(jī)房筏板基礎(chǔ)下邊加設(shè)輔助鋼柱，用M80 連接地腳螺栓越過主機(jī)房混凝土樓板，把電機(jī)基座、筏板基礎(chǔ)和輔助鋼柱捆縛成一個(gè)極大框架剪力墻梁[3-4]。

3）老式數(shù)控機(jī)床床身盤形制動(dòng)系統(tǒng)改成新式、液壓缸后部的攝像頭式盤形制動(dòng)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，基于原有的元筏板來安裝一個(gè)單獨(dú)的基座，其下方需要與現(xiàn)場地腳的螺絲進(jìn)行連接，上方則需要與全新的盤式制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行連接，安裝部位的水平高度需要提升。

4）將傳統(tǒng)的KT 電磁線圈調(diào)壓液壓站進(jìn)行升級改善，使其轉(zhuǎn)變?yōu)樾率奖壤姶砰y調(diào)閘液壓站。

5）車槽裝置由于提升了主軸設(shè)備的中心高度，需要從一個(gè)全新的角度來設(shè)計(jì)車槽架，以滿足設(shè)備運(yùn)用的要求。

提升機(jī)在改造之后的設(shè)備主要有主機(jī)、低速擋電機(jī)等，提升機(jī)主要由電機(jī)來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不存在中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)較為緊湊，且效率較高，是目前最常用的一種提升機(jī)技術(shù)，其平面圖詳見圖2。

圖2 改造后提升機(jī)布置圖

3 改造后技術(shù)性能分析

改造前后2 臺(tái)提升機(jī)主要技術(shù)性能比較見表1。

由表1 可知，在確保一些基本參數(shù)保持不變的條件下，改善升級之后的提升機(jī)有著更大的載貨量，且提升速率、傳動(dòng)效率也得到了提升，另外設(shè)備的質(zhì)量也得到了極大的緩解[5]。

表1 改造前后主要技術(shù)性能對比表

升級之后的提升與全球各個(gè)國家相類似產(chǎn)品的技術(shù)性能對比，見表2。

表2 改造后國內(nèi)外技術(shù)對比

從以上世界各國相同類型的產(chǎn)品對比可知，經(jīng)過升級改善之后的提升機(jī)所運(yùn)用的核心技術(shù)在全世界范圍內(nèi)都處于領(lǐng)先地位。

4 結(jié)語

從2017 年5 月正式將改造之后的提升機(jī)運(yùn)用到現(xiàn)場之中，并進(jìn)行調(diào)試，五個(gè)月之后將投入資金進(jìn)行正式使用，截止到目前運(yùn)行良好。

由于技術(shù)專業(yè)、運(yùn)行穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)智能化操作，減少維護(hù)保養(yǎng)的勞動(dòng)量，可以將其運(yùn)用推廣到生產(chǎn)量在240 萬t/年以上的煤礦業(yè)或者金屬礦在240 萬t/年以上的礦業(yè)或者金屬礦，為用戶創(chuàng)造較多的價(jià)值。