淺談內(nèi)置電機(jī)多繩摩擦式提升機(jī)滾筒更換施工工藝與實(shí)踐

陳步強(qiáng)，程歡歡，李全

（中煤新集劉莊煤業(yè)有限公司，安徽 阜陽(yáng) 236200）

1 工程簡(jiǎn)述

中煤集團(tuán)劉莊煤礦主井為井塔式、雙系統(tǒng)提升，兩套提升設(shè)備均采用SIEMAG公司生產(chǎn)的塔式Koepe Winder六繩摩擦式內(nèi)置電機(jī)提升機(jī)，提升機(jī)滾筒直徑4.65m，提升機(jī)最大靜張力1420kN，最大靜張力差為420kN，提升高度774.08m，一對(duì)40T提煤箕斗提升。車(chē)房?jī)?nèi)設(shè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)橋式起重機(jī)一臺(tái)，主鉤最大起吊重量為65t。現(xiàn)西車(chē)提升機(jī)滾筒需要更換。

2 施工準(zhǔn)備

在主井井塔西側(cè)廣場(chǎng)布置2臺(tái)16T鑿井穩(wěn)車(chē)用于提升西車(chē)東箕斗，在主井井口房外（東側(cè)）布置1臺(tái)5t穩(wěn)車(chē)。將西箕斗落至井底，在西箕斗側(cè)井口處搭建臨時(shí)施工平臺(tái)，將4只H80×3滑車(chē)用兩臺(tái)16T鑿井穩(wěn)車(chē)上鋼絲繩穿成2套滑輪組，分別將兩套滑車(chē)組定滑車(chē)和動(dòng)滑車(chē)兩端用5t卸扣和φ16的鋼絲繩套連接在一塊，避免起吊滑車(chē)組時(shí)，動(dòng)滑車(chē)向下滑動(dòng)。將滑車(chē)組在東箕斗防撞大梁上。依次拆除井塔3～8樓的吊裝孔蓋板，并用八樓行車(chē)放置在相應(yīng)樓層的承重梁上。

3 施工方案

將西箕斗用組合鋼架蹬在井底-696.4膠帶機(jī)巷位置，并在6樓將西箕斗首繩使用雙碼擇繩裝置（拔繩器）鎖住，之后利用主井井塔西側(cè)布置的2臺(tái)16T鑿井穩(wěn)車(chē)配合東箕斗防撞梁上掛設(shè)的滑車(chē)組將東箕斗提升6m，將4根I56b工字鋼南北方向搭在井口底板梁上，箕斗底部落至工字鋼上，此時(shí)，東箕斗首繩已伸長(zhǎng)5m。拆除風(fēng)道、拆除滾筒配套相關(guān)機(jī)電設(shè)施并做好保護(hù)，利用行車(chē)將滾筒上的提升繩撥至南北兩側(cè)，利用起吊索具配合8樓行車(chē)對(duì)西車(chē)提升機(jī)滾筒構(gòu)件分段拆除、組裝，滾筒更換完成后，恢復(fù)滾筒配套相關(guān)機(jī)電設(shè)施。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)檢查后進(jìn)行調(diào)試、掛繩、拆除臨時(shí)設(shè)施，恢復(fù)永久設(shè)施并進(jìn)行空載、重載試運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 主要施工方法

4.1 承擔(dān)箕斗，剝離首繩

將東箕斗上提至地面，箕斗底部高出井口水平位置停車(chē)。分別在箕斗底部與井口位置、箕斗頂部與立架位置做記號(hào)。將東箕斗頂端停至井口對(duì)六組油缸同時(shí)打壓，直至其中一組油缸到位即可，然后拆除東箕斗頂端淋雨棚。將兩套滑車(chē)組吊至東箕斗上將滑車(chē)組帶到披掛滑車(chē)組繩套處防撞梁上和井口套架底板橫梁上用φ32繩套分別掛設(shè)2只H32×1單柄滑車(chē)，用來(lái)作為鑿井穩(wěn)車(chē)跑頭繩的改向滑車(chē)。將西箕斗起至地面，乘人間平井口位置停車(chē)，將蹬箕斗鋼架裝至乘人間內(nèi)部，固定完畢后運(yùn)至井底-696.4膠帶機(jī)巷處停車(chē)，將蹬箕斗鋼架布置在南北方向的井底套架大梁上。完畢后，通知下落西箕斗，直至西箕斗蹬在井底套架大梁上停車(chē)。與此同時(shí)，用西箕斗側(cè)首繩雙碼擇繩裝置（拔繩器）鎖住6根首繩，8樓用通長(zhǎng)板卡配合φ16鋼絲繩套將西車(chē)首繩留于8樓盤(pán)型閘底座螺栓上。

拆除8樓主井西車(chē)滾筒護(hù)罩，此時(shí)，東箕斗出地面20多米距離，施工人員將東箕斗1#、6#懸掛裝置拆除，使用卸扣分別將兩套滑車(chē)組的動(dòng)滑車(chē)與1#、6#首掛連接孔連接。兩臺(tái)穩(wěn)車(chē)同時(shí)啟動(dòng)收繩，將東箕斗緩慢上提6m左右。穩(wěn)車(chē)上提東箕斗的同時(shí)6樓東箕斗側(cè)使用雙碼擇繩裝置將6根首繩持續(xù)上提（此時(shí)雙碼擇繩裝置受到的力是首掛和首繩的合力）。待東箕斗高出井口時(shí)停車(chē)，利用5t穩(wěn)車(chē)配合自吊車(chē)將2組雙56#工字鋼吊至東箕斗底部，南北向搭在套架底板梁上，工字鋼找正后，與底板梁之間連續(xù)焊接。兩臺(tái)穩(wěn)車(chē)同步放繩使箕斗下落，同時(shí)，6樓雙碼擇繩裝置將6根首繩同步持續(xù)下落，直至箕斗底部平穩(wěn)放置在2組雙56#工字鋼上方停車(chē)。在7樓使用通長(zhǎng)板卡將東車(chē)首繩3根一組分別卡住上提，上提后滾筒上的提升繩已經(jīng)松弛。利用西車(chē)液壓站的壓力把四個(gè)盤(pán)形閘所有閘頭全部打開(kāi)，把盤(pán)形閘的進(jìn)、出油的手動(dòng)球閥關(guān)閉，使所有閘頭處于敞開(kāi)的狀態(tài)，拆除盤(pán)形閘液壓油管總進(jìn)出油管。在每個(gè)盤(pán)形閘底部用自噴漆做標(biāo)記，利用起吊索具配合行車(chē)將需要拆除的盤(pán)形閘吊至井塔大廳東南側(cè)提前加工好的盤(pán)型閘臨時(shí)底座上并上螺栓固定。

4.2 拆除安裝制動(dòng)盤(pán)、滾筒

保護(hù)性拆除提升機(jī)兩側(cè)的構(gòu)件：施工人員提前對(duì)需要拆除的構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)記，人員打開(kāi)觀察孔測(cè)量轉(zhuǎn)子氣隙并記錄。拆除西車(chē)滾筒南北兩側(cè)與軸承座連接的冷卻風(fēng)筒并遮蓋敞口部分，防止異物進(jìn)入（拆除風(fēng)筒后將滾筒上松弛的提升繩分撥至滾筒南北兩側(cè)，并用生膠帶纏繞撥開(kāi)的首繩）。拆除電刷、測(cè)速發(fā)電機(jī)、滑環(huán)編碼器，拆除與西車(chē)滾筒滑環(huán)架連接的電纜等部件和滾筒內(nèi)部定子連接的電纜，拆除前每根電纜應(yīng)做好標(biāo)記并保護(hù)好（使用膠皮進(jìn)行捆扎保護(hù)），放置固定在不影響滾筒更換的地點(diǎn)，拆除兩塊滾筒繞組之間的連接母排。拆除滑環(huán)前，先拆除滑環(huán)接線柱和轉(zhuǎn)子連接（需要對(duì)銅焊接進(jìn)行熔化作業(yè)）。在西車(chē)北側(cè)軸承座上安裝一個(gè)自制滑環(huán)支架，拆除滑環(huán)與提升機(jī)滾筒的連接螺栓并將滑環(huán)利用吊帶配合行車(chē)放置在加工的滑環(huán)支架上。

利用8樓行車(chē)配合吊滾筒繩套將滾筒連接處轉(zhuǎn)至水平位置，同時(shí)，滑環(huán)接線柱連接的半個(gè)滾筒在下部。準(zhǔn)備拆除滾筒之前，做好磁極保護(hù)，在氣隙位置放置膠皮保護(hù)，防止起吊時(shí)碰撞傷害線圈，首先，拆除沒(méi)有連接滑環(huán)的半個(gè)滾筒，再拆除另外一半滾筒。由于起吊滾筒的螺栓孔被之前滾筒加固夾板蓋住，為此首先拆除滾筒加固夾板。用2付3.8m長(zhǎng)φ48mm的鋼絲繩套起吊滾筒，兩根鋼絲繩套的一頭分別用50T卸扣與西馬格公司配套的起吊橫梁連接，兩根鋼絲繩套另一端雙頭掛在八樓65T行車(chē)鉤頭上，將行車(chē)起到一定高度和位置，使用西馬格公司配套的起吊橫梁底座與上半部滾筒之間用長(zhǎng)度為200mmM36高強(qiáng)螺栓連接，將行車(chē)點(diǎn)動(dòng)帶勁。

使用液壓扳手拆除滾筒內(nèi)部的連接螺栓和滾筒夾板螺栓，制動(dòng)盤(pán)和滾筒之間的定位螺栓利用專(zhuān)用螺母頂絲拆除。行車(chē)帶勁，開(kāi)始拆除滾筒和制動(dòng)盤(pán)的連接螺栓，待上半部滾筒連接螺栓全部拆除后，用行車(chē)將上半滾筒移出。由于下半部滾筒連接螺栓未拆除，上半滾筒有可能被夾住提不出來(lái)，拆除前應(yīng)該把下半部滾筒和制動(dòng)盤(pán)之間定位螺栓卸松，制動(dòng)盤(pán)與軸承連接螺栓卸松，使所有連接螺栓都處于松動(dòng)狀態(tài)，使南北兩側(cè)制動(dòng)盤(pán)之間有一定的間隙便于上半部制動(dòng)盤(pán)提出。將拆除的上半部滾筒利用八樓行車(chē)打運(yùn)至一樓。利用起吊索具和行車(chē)將提升機(jī)滾筒翻轉(zhuǎn)180度（翻轉(zhuǎn)滾筒時(shí)，使用行車(chē)大鉤頭翻轉(zhuǎn)，到50度左右時(shí)小鉤頭留住滾筒上沿）。翻轉(zhuǎn)滾筒時(shí)，翻轉(zhuǎn)到一定位置后，安裝滾筒兩側(cè)臨時(shí)支架，同上方法將下半部滾筒拆除。（注：拆除的每一件滾筒構(gòu)件需要用8樓的行車(chē)吊放至1樓空地上。）

由于西車(chē)滾筒兩側(cè)的制動(dòng)盤(pán)是由兩片組合在一起的，同滾筒的拆除方法一樣，先將制動(dòng)盤(pán)連接處用起吊索具配合行車(chē)?yán)了轿恢?，然后，利用起吊索具配合行?chē)先留住上半部制動(dòng)盤(pán)，施工人員使用液壓扳手拆除連接處的螺栓，并利用行車(chē)將上半部的制動(dòng)盤(pán)吊至1樓空地上，利用起吊索具和行車(chē)將制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)180度，制動(dòng)盤(pán)翻轉(zhuǎn)時(shí)，翻轉(zhuǎn)到一定位置后，安裝滾筒兩側(cè)臨時(shí)支架擔(dān)任制動(dòng)盤(pán)，同上方法將翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的制動(dòng)盤(pán)拆除并運(yùn)至1樓。

對(duì)電機(jī)定子進(jìn)行清洗，清洗后進(jìn)行絕緣測(cè)量。西車(chē)提升機(jī)兩端每一側(cè)軸承端蓋螺栓，對(duì)稱(chēng)穿過(guò)軸承端蓋螺栓孔擰入內(nèi)絲孔內(nèi)。拆除軸承端蓋固定螺栓，再用頂絲將軸承端蓋頂出。

施工人員利用起吊索具配合行車(chē)將提升機(jī)兩端內(nèi)外軸承端蓋拆除，然后用棉布清除表面油污，由西馬格公司工程師指導(dǎo)并采用其攜帶的專(zhuān)用工具進(jìn)行拆除和安裝旋轉(zhuǎn)軸密封型密封圈。提升機(jī)兩端軸承旋轉(zhuǎn)軸密封型密封圈更換好后，經(jīng)西馬格工程師檢查確認(rèn)后，用起吊索具配合行車(chē)恢復(fù)安裝兩端軸承端蓋，用頂絲將軸承端蓋懸掛在軸承座螺栓上，暫時(shí)不要合蓋。

施工人員將西車(chē)兩側(cè)的新的制動(dòng)盤(pán)清洗干凈，準(zhǔn)備好連接螺栓（螺栓在安裝前需要涂抹二硫化鉬），用吊帶配合井口房外汽車(chē)吊將清洗的制動(dòng)盤(pán)分別吊至主井提料口位置，通過(guò)井塔內(nèi)行車(chē)接住并打運(yùn)至八層提升機(jī)房?jī)?nèi)。利用行車(chē)在南北兩側(cè)軸承上先裝半個(gè)制動(dòng)盤(pán)（每一邊的兩片制動(dòng)盤(pán)都是不一樣的，每塊制動(dòng)盤(pán)上面都有對(duì)應(yīng)的編號(hào)，制動(dòng)盤(pán)側(cè)面有圓孔位置的是滑環(huán)側(cè)的），用螺栓連接制動(dòng)盤(pán)，但不緊固，螺栓連接好后，利用行車(chē)將上面安裝好的制動(dòng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)至下部，安裝剩下的兩片制動(dòng)盤(pán)，同樣用螺栓連接先不緊固。

利用井口房外160t汽車(chē)吊將新滾筒構(gòu)件（與滑環(huán)接線柱相連接的一半滾筒）吊至井口房?jī)?nèi)提料口位置，然后用行車(chē)打運(yùn)至井塔八層承重梁平臺(tái)，安裝好專(zhuān)用起吊梁，將滾筒吊起，先清理滾筒的所有連接面。然后，起吊至一側(cè)軸承座上方，行車(chē)鉤頭緩慢下放，其邊緣與兩側(cè)軸承座外保護(hù)蓋螺栓孔對(duì)正時(shí)，安裝連接螺栓（螺栓先安裝暫不緊固，待滾筒安裝調(diào)正后統(tǒng)一進(jìn)行緊固）。因這半個(gè)滾筒是與滑環(huán)用螺栓連接一起的，所以應(yīng)將滑環(huán)的接線柱穿過(guò)制動(dòng)盤(pán)，用四條臨時(shí)螺栓和軸承連接在一起，螺栓暫時(shí)不緊固。先安裝的半個(gè)滾筒裝在制動(dòng)盤(pán)的最上方，使用定位銷(xiāo)將滾筒和制動(dòng)盤(pán)定位在一起，再使用行車(chē)安裝滑環(huán)裝置，拆除留滑環(huán)的支架。安裝滾筒和制動(dòng)盤(pán)之間的連接螺栓（螺栓在安裝前涂抹二硫化鉬，螺栓只連接不緊固）。

滾筒上半部安裝完成后拆除滾筒起吊梁，利用鋼絲繩（選擇好合適長(zhǎng)度的鋼絲繩）配合行車(chē)慢慢將半個(gè)滾筒旋轉(zhuǎn)至最下部，拆除鋼絲繩，利用行車(chē)將起吊梁安裝至另一半滾筒上，另一半的滾筒安裝方法同上。兩半滾筒安裝就位及制動(dòng)盤(pán)全部對(duì)正后（用2塊百分表分別測(cè)量每個(gè)制動(dòng)盤(pán)的軸向及徑向跳動(dòng)，根據(jù)西馬格公司設(shè)計(jì)要求調(diào)整到規(guī)定數(shù)值），施工人員用液壓扳手根據(jù)西馬格公司設(shè)計(jì)緊固力先將滾筒內(nèi)部的M42連接螺栓按照力矩要求補(bǔ)齊并緊固（所有連接螺栓必須涂抹二硫化鉬）。滾筒內(nèi)部連接螺栓全部緊固完成后，安裝滾筒側(cè)面的連接夾板，然后，先緊固制動(dòng)盤(pán)和軸承之間的連接螺栓，最后緊固滾筒和制動(dòng)盤(pán)之間的連接螺栓。（緊固螺栓時(shí)一定要按照力矩要求進(jìn)行緊固），對(duì)滾筒軸承進(jìn)行注油，利用吊帶配合行車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒，將滾筒上的襯墊補(bǔ)齊。在安裝襯墊的空隙時(shí)間，安裝滑環(huán)側(cè)的編碼器、電刷、測(cè)速發(fā)電機(jī)、滑環(huán)上的連接電纜等電氣附件，專(zhuān)業(yè)人員焊接滑環(huán)接線柱和母排之間的連接，恢復(fù)定子的連接電纜及兩半滾筒繞組之間的母排連接。

4.3 恢復(fù)盤(pán)形閘、液壓站

用行車(chē)將四組盤(pán)型制動(dòng)器恢復(fù)安裝，找正。拆除每個(gè)盤(pán)形閘液壓油管總進(jìn)出油管口保護(hù)套，連接液壓站進(jìn)出油管并緊固好，打開(kāi)每個(gè)盤(pán)形閘的進(jìn)油和沖洗管路的手動(dòng)球閥，以制動(dòng)盤(pán)端面為基準(zhǔn)，利用西車(chē)液壓站的壓力調(diào)節(jié)制動(dòng)油缸配合百分表將兩側(cè)制動(dòng)閘瓦與制動(dòng)閘盤(pán)的間隙一致，偏差符合西馬格公司設(shè)計(jì)要求。四組盤(pán)形制動(dòng)器安裝找正好后，用液壓扳手將地腳螺栓按照西馬格公司設(shè)計(jì)的力矩安裝好。按照之前做的記號(hào)將電纜與滾筒內(nèi)部繞組端子進(jìn)行壓線。用吊帶配合行車(chē)將滑環(huán)安裝好，按要求將滑環(huán)與滾筒連接螺栓緊固。滾筒內(nèi)部的接線恢復(fù)完成后，使用工業(yè)酒精將滾筒內(nèi)部清理干凈，確保沒(méi)有任何金屬物品，恢復(fù)所有觀察孔的玻璃窗。將兩側(cè)軸承座端蓋進(jìn)行封閉安裝，螺栓緊固。

4.4 西車(chē)滾筒調(diào)試

滾筒設(shè)備及附件安裝完成后，進(jìn)行接線檢查和設(shè)備安裝檢查，確認(rèn)無(wú)誤后，絞車(chē)調(diào)試進(jìn)行空轉(zhuǎn)試車(chē)、空符合負(fù)荷試車(chē)、帶負(fù)荷試車(chē)。經(jīng)過(guò)空運(yùn)轉(zhuǎn)后，施工人員打開(kāi)兩側(cè)軸承端蓋，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)軸承滾珠受力偏差和西馬格公司工程師要求對(duì)軸承的滾珠受力進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)達(dá)到要求后，封兩側(cè)軸承蓋緊固螺栓恢復(fù)正常。

空負(fù)荷試車(chē)時(shí)將西車(chē)提升繩逐根放置在新滾筒對(duì)應(yīng)的繩槽內(nèi)，將2臺(tái)16T鑿井穩(wěn)車(chē)持續(xù)同步收繩，使用箕斗上提至可以拆除工字鋼為止。利用5t穩(wěn)車(chē)配合吊車(chē)拆除副箕斗側(cè)蹬罐大梁、井口鋼板襯平底座等臨時(shí)設(shè)施。將鑿井穩(wěn)車(chē)同步放繩使箕斗下落，待鑿井穩(wěn)車(chē)?yán)K不受力后拆除西車(chē)主箕斗側(cè)鎖繩器。通知提升機(jī)司機(jī)以檢修速度上提副箕斗，拆除乘人間鋼絲繩，利用副箕斗上、下運(yùn)行配合穩(wěn)車(chē)拆除滑車(chē)組，并將拆除的臨時(shí)設(shè)施通過(guò)吊車(chē)移出井口房?；謴?fù)副箕斗罐帽，西車(chē)南側(cè)對(duì)應(yīng)的安全門(mén)欄桿及平臺(tái)鋼板等永久設(shè)施。運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)后將滾筒所有的連接螺絲重新緊固一遍。空負(fù)荷試車(chē)時(shí)，調(diào)整好液壓制動(dòng)系統(tǒng)，空負(fù)荷試車(chē)運(yùn)行良好，各項(xiàng)要求均達(dá)到合格要求，并且各保護(hù)裝置正常，方可進(jìn)行負(fù)荷試車(chē)。至此絞車(chē)滾筒更換完成。

5 結(jié)語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有內(nèi)置式絞車(chē)滾筒更換的個(gè)例，此次采用這種更換絞車(chē)滾筒方式，不但節(jié)約了施工成本，減少了工作量，為業(yè)主減少了檢修時(shí)間，還增加了施工方的利潤(rùn)。因此，在以后的井塔式內(nèi)置式絞車(chē)滾筒更換煤礦立井中可以大力發(fā)展應(yīng)用。