把明儒

(酒泉鋼鐵(集團)有限責(zé)任公司物流中心，甘肅 嘉峪關(guān) 735100)

0 引 言

穿孔作業(yè)是礦山生產(chǎn)作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，其工藝性能技術(shù)指標對整個礦山生產(chǎn)工藝有著直接的影響[1]。KY-200B牙輪鉆機系露天采礦中型穿孔設(shè)備，KY-200B型牙輪鉆機作業(yè)時,其回轉(zhuǎn)減速箱上的提升鏈條會發(fā)生張緊不一致的現(xiàn)象，這會造成回轉(zhuǎn)機構(gòu)與定位平臺導(dǎo)向套軸線同軸度下降，鉆桿不易對接、鉆桿彎曲、鉆孔數(shù)據(jù)不準確、加劇鉆架滑道和回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑塊的磨損等問題。筆者通過對牙輪鉆機回轉(zhuǎn)提升裝置進行改造，在鏈條和回轉(zhuǎn)減速箱之間添加調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)板可以方便快捷的調(diào)整鏈條的張緊度，使牙輪鉆機的兩根鏈條張緊度一致，減少鏈條張緊度不一致時出現(xiàn)的設(shè)備問題，從而提高檢修效率、孔徑數(shù)據(jù)的準確性，提高牙輪鉆機作業(yè)效率。

1 牙輪鉆機使用狀況及問題

牙輪鉆機回轉(zhuǎn)提升裝置是由提升鏈條和回轉(zhuǎn)減速箱等組成。牙輪鉆機提升鏈條一頭與回轉(zhuǎn)減速箱相連接，為固定連接，無法調(diào)節(jié)，如圖1，這一機構(gòu)主要控制鉆桿的回轉(zhuǎn)、上升與下降，是設(shè)備的主要點檢維護部位。

圖1 改造前提升鏈條與回轉(zhuǎn)減速箱連接圖

提升鏈條左、右張緊不一致時，這不僅會造成回轉(zhuǎn)機構(gòu)與定位平臺導(dǎo)向套軸線同軸度下降，加劇鉆架滑道和回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑塊的磨損、鉆桿彎曲、打孔不垂直、孔徑數(shù)據(jù)不夠準確，而且孔徑數(shù)據(jù)不準確會影響中深孔爆破的質(zhì)量，更嚴重還會影響后續(xù)的鏟裝運輸[2]。對牙輪鉆機鏈條張緊度調(diào)節(jié)的改造能夠減少設(shè)備的維修成本，提升鏈條左右張緊不一致，打孔時會造成鉆桿彎曲，重新調(diào)整鏈條張緊度需檢修人員爬上鉆架頂部調(diào)整鞍座位置，需由吊車配合作業(yè)，這種高空、多工種配合作業(yè)存在極大地安全隱患，且勞動效率低、強度大、十分繁瑣。

提升鏈條左、右張緊不一致時，會造成回轉(zhuǎn)機構(gòu)與定位平臺導(dǎo)向套軸線同軸度大幅度下降，如圖2所示，圖中x為鏈條偏移長度，a為偏移夾角，y1為回轉(zhuǎn)減速箱接頭偏移量，y為鉆桿下絲頭偏移量。根據(jù)公式計算得出x=1 000 tana/2, tana=x/500

所以y1=1 500 tana

y1=1 500x/500=3x

y=10 000 tana

y=10 000x/500=20x

綜上所述，左邊提升鏈條上升1 mm,右邊提升鏈條下降1 mm，回轉(zhuǎn)減速箱接頭就偏移3 mm, 鉆桿下絲頭就偏移20 mm。

圖2 回轉(zhuǎn)減速箱軸線偏移圖

鉆桿對接螺紋為錐形螺紋，錐度為1:4，螺距t=12.7 mm,首桿下絲頭螺紋下口最大為140 mm,末桿上絲頭上口最小為90 mm, 如圖 3所示，如果首桿下絲頭軸線偏移量超過25 mm, 首桿下絲頭和末桿上絲頭就無法對接。根據(jù)圖2所示得出的計算公式y(tǒng)=20x，得出x=1.25 mm，即左右兩根鏈條的長度相差2.5 mm以上，首桿下絲頭和末桿上絲頭就無法對接。

牙輪鉆機的軸壓力為70 kN，即兩根鏈條的拉力之和為70 kN，當兩根鏈條的長度相差較大時，只有較短的一根鏈條受力，即此時鏈條的提升力為35 kN，即可提升重量M=35000/9.8=3 571 kg。

根據(jù)公式計算滑動摩擦力f=μN

式中：μ為鋼對鋼的滑動摩擦系數(shù)，通過查資料得到鋼對鋼的滑動摩擦系數(shù)為0.2～0.3，取μ=0.3；N為鉆架滑道和回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑塊的相互間的正壓力，N=Fsin а

計算得出滑動摩擦力：

f=2×0.3×3 571 sin а=2 142.6 sin а

向上提升回轉(zhuǎn)機構(gòu)時提升力F1=Fcos а-f-G

式中：G為回轉(zhuǎn)機構(gòu)與鉆桿的自重，G=3 550 kg

F1=3 571 cos а-2 142.6 sin а-3 550

當а≥0.4°時F1≤0，此時無法提動回轉(zhuǎn)機構(gòu)，還會拉斷鏈條。

2 可調(diào)節(jié)牙輪鉆機提升鏈條張緊度裝置設(shè)計[3]

經(jīng)過對鏈條張緊度調(diào)節(jié)的測量，及受力分析，設(shè)計加工兩套調(diào)整裝置[4]，然后將此裝置安裝在提升鏈條與回轉(zhuǎn)減速箱的連接處，需要時進行調(diào)整鏈條的張緊度，如圖4。

圖3 絲頭對接圖 圖4 改造后提升鏈條與回 轉(zhuǎn)減速箱連接圖

原鏈結(jié)板和鏈條均采用40Cr鋼鍛造而成，自制鏈條調(diào)整裝置采用45Cr鋼制造而成，自制鏈條調(diào)整裝置抗拉強度遠大于原鏈結(jié)板的抗拉強度[3]。

在兩根鏈條與回轉(zhuǎn)減速箱連接處安裝一個調(diào)節(jié)鏈條張緊度裝置，通過調(diào)整調(diào)節(jié)板聯(lián)接孔的位置，就可以調(diào)整提升鏈條的張緊度?？?為標準孔，每往左邊移一孔，鏈條長度就減少1 mm, 每往右邊移一孔，鏈條長度就增加1 mm，如圖5。

圖5 調(diào)節(jié)板尺寸圖

增加自制鏈條調(diào)整裝置后，鏈條張緊度調(diào)節(jié)過程中只需用調(diào)節(jié)其中一根鏈條的調(diào)節(jié)板安裝位置，就可以快速地調(diào)整鏈條張緊度，使用鉆桿軸線恢復(fù)到正常水平。如將較長鏈條的調(diào)節(jié)板安裝位置由孔5更換為孔3(或者將較短鏈條的調(diào)節(jié)板安裝位置由孔5更換為孔7)，這樣較長鏈條的長度就會縮短2 mm(較長鏈短的長度就會增加2 mm),左右兩根鏈條的長度相差會由2.5 mm減為0.5 mm, 首桿下絲頭的偏移量會由25 mm減為5 mm, 這樣首桿下絲頭和末桿上絲頭就能順利對接，大大減低鉆架滑道和回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑塊的磨損，提高提升鏈條的使用壽命。

有了調(diào)節(jié)板就可方便、快捷調(diào)節(jié)鏈條張緊度，避免了由于提升鏈條張緊不一致使得回轉(zhuǎn)機構(gòu)與定位平臺導(dǎo)向套軸線同軸度下降，鉆桿不易對接、鉆桿彎曲、鉆孔數(shù)據(jù)不準確、加劇鉆架滑道和回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑塊的磨損等問題[5]，從而減少設(shè)備事故的發(fā)生，提高勞動生產(chǎn)效率。

3 結(jié) 語

通過對牙輪鉆機提升鏈條張緊度調(diào)節(jié)的改造，很好的解決了我礦對這一現(xiàn)狀的難題，這不僅延長了鉆架滑道、回轉(zhuǎn)機構(gòu)滑塊、鉆桿的使用壽命，排除了事故隱患，還能減少對生產(chǎn)的影響，降低了生產(chǎn)成本。