梁習(xí)

摘 要：箕斗在井筒中正常運(yùn)行時(shí)是沿東西兩側(cè)的球扁鋼組合罐道做上下運(yùn)動(dòng)?；飞舷碌钠胶夥€(wěn)定性由主繩、尾繩控制；而其前后左右的平衡穩(wěn)定性是由安裝于箕斗頂部、底部左右兩側(cè)的共12組滾動(dòng)罐耳裝置控制。每一組滾動(dòng)罐耳裝置在調(diào)整油缸作用下都有一定的預(yù)緊力（支撐力）使?jié)L輪緊緊貼在組合罐道上隨箕斗運(yùn)行而轉(zhuǎn)動(dòng)，以保證箕斗的輔助鋼罐耳與組合罐道之間始終保持足夠的、穩(wěn)定的間隙。這樣才能確保箕斗以8.727m/s的高速運(yùn)行時(shí)，輔助鋼罐耳不會(huì)碰、擦到組合剛罐道。

關(guān)鍵詞：卸載位置 罐道 改進(jìn)

一、成果產(chǎn)生的背景：

箕斗在卸載位置卸煤過程及原理：箕斗到達(dá)卸載口位置后，箕斗扇形閘門由氣缸帶動(dòng)自動(dòng)開啟，箕斗內(nèi)的原煤由溜煤口裝入井口小倉，然后箕斗扇形閘門靠自重下落關(guān)閉，卸載完畢。信號(hào)工發(fā)出開車信號(hào)后箕斗下放，同時(shí)處于井下裝載位置的箕斗上提到卸載位置卸煤。如此循環(huán)，周而復(fù)始。當(dāng)箕斗到達(dá)正常卸載口位置時(shí)，由于受到箕斗溜煤口的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)卸載位置東側(cè)沒有安裝組合罐道。此時(shí)箕斗東側(cè)滾動(dòng)罐耳裝置由于失去了罐道的支撐，滾輪只受調(diào)整油缸的作用力，導(dǎo)致其向外傾斜。同時(shí)箕斗由于僅受到西側(cè)滾動(dòng)罐耳的支撐力而整體向東側(cè)偏移。卸載完畢后，箕斗由靜止開始運(yùn)行經(jīng)過5500mm的距離，其底部滾輪才能經(jīng)罐道尖導(dǎo)向沿組合罐道做正常運(yùn)行。主提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)的箕斗爬行段距離為5m，期間以0.5m/s的速度運(yùn)行。因此在接觸罐道尖時(shí)，箕斗已加速到約2m/s的速度運(yùn)行。若不考慮尾繩重量，箕斗自重19.6噸加上尾繩重9.6噸，總計(jì)29.2噸左右。如此大的重量以2m/s的速度接觸罐道便會(huì)產(chǎn)生下列問題：

1、箕斗東側(cè)滾動(dòng)罐耳裝置失去罐道支撐時(shí)，會(huì)產(chǎn)生瞬間受力不平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致箕斗晃動(dòng)，對(duì)連接裝置、鋼絲繩產(chǎn)生不利影響。

2、箕斗下行過程中，在滾輪接觸罐道尖表面的一瞬間復(fù)位，回到正常的工作狀態(tài)，整個(gè)過程會(huì)使其受到非常大的沖擊力，因此極易導(dǎo)致滾動(dòng)罐耳裝置損壞。

3、由于力的作用是相互的，組合罐道也要承受非常大的沖擊力，導(dǎo)致固定螺栓容易松動(dòng)，罐道尖焊縫開裂。

4、極大的加速了兩者的磨損和疲勞損壞程度，縮短了使用周期。

5、如圖二所示，罐道尖起導(dǎo)向作用，而原有長度為300mm，長度過短，斜度較大，導(dǎo)致了滾輪與罐道尖接觸時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力，尤其是縱向沖擊力。很容易使罐道固定螺栓松動(dòng)，加重罐道彎曲，加速了兩者的損壞，縮短了使用周期。

綜上所述，原設(shè)計(jì)方案會(huì)使?jié)L動(dòng)罐耳裝置極易損壞，平均壽命不足40天；箕斗到達(dá)卸載位置時(shí)出現(xiàn)晃動(dòng)；組合罐道及罐道尖經(jīng)常松動(dòng)，罐道的松動(dòng)又加速了滾動(dòng)罐耳的損壞，形成惡性循環(huán)；易出現(xiàn)箕斗輔助鋼罐耳碰撞罐道的現(xiàn)象，其后果非常嚴(yán)重。

二、具體改造方案

受安全生產(chǎn)需要的限制，主提升系統(tǒng)運(yùn)行速度、箕斗載荷都是不可調(diào)整的，曾試圖通過減少滾動(dòng)罐耳裝置支撐油缸的預(yù)緊力來減少兩者之間的沖擊力：減少東側(cè)滾動(dòng)罐耳的預(yù)緊力可使?jié)L輪在無罐道支撐狀態(tài)下減少外傾程度；減少西側(cè)滾動(dòng)罐耳的預(yù)緊力可減少箕斗在裝載位置時(shí)向東側(cè)偏移的程度，這種設(shè)想可以減少兩者在接觸瞬間的相互沖擊力。但隨之產(chǎn)生的結(jié)果是：由于滾動(dòng)罐耳的預(yù)緊力（支撐力）不夠，導(dǎo)致箕斗在井筒中正常運(yùn)行時(shí)東西向擺動(dòng)嚴(yán)重而頻繁地刮、碰組合罐道，存在極大的安全隱患。

經(jīng)反復(fù)研究后決定以下方案：

1、將卸載位置的球扁鋼組合罐道向上延伸5.5m（如圖一所示），使箕斗在卸載口正常停位時(shí)下部滾輪仍與罐道尖保持接觸，并且使得底部滾輪沿罐道尖進(jìn)入組合罐道做正常運(yùn)行時(shí)，箕斗仍以0.5m/s的速度爬行。2、將原罐道尖延長至600mm（如圖四所示），在組合罐道斷面尺寸不變的情況下，增加罐道尖長度以減少罐道尖接觸面的斜度。

設(shè)計(jì)改進(jìn)后的主要優(yōu)點(diǎn)：

1、延長罐道有效的減少了上下兩組滾動(dòng)罐耳全部脫離罐道支持所產(chǎn)生的箕斗偏移；并且可以消除箕斗在作用力不平衡瞬間產(chǎn)生的晃動(dòng)；箕斗下行時(shí)，再無下滾輪接觸罐道尖的瞬間，不會(huì)因此而產(chǎn)生較大的沖擊力，可以有效的減輕對(duì)滾輪及罐道的傷害，延長皮輪及罐道的使用壽命；同時(shí)對(duì)箕斗卸載位置南北兩側(cè)的導(dǎo)向木罐道起到了很好的保護(hù)作用，避免了箕斗在較高速度時(shí)與罐道尖接觸所產(chǎn)生的左右晃動(dòng)；徹底解決了因箕斗長期使用本身變形，加速較快，載荷大等原因造成的滾輪嚴(yán)重撞擊罐道尖的問題。

2、罐道尖的改進(jìn)有效的改善了其受力情況，在作用力相同時(shí)可以有效減少縱向作用力，緩解了對(duì)罐道和滾動(dòng)罐耳，及固定螺栓的疲勞損壞；并且在同樣質(zhì)量的情況下，運(yùn)行速度越低其動(dòng)量便越小。因此便大大降低了罐道尖與滾輪兩者在接觸瞬間的相互沖擊力。

三、改造后帶來的安全、經(jīng)濟(jì)或社會(huì)效益

1、提高了滾動(dòng)罐耳的使用壽命，由原來的40天提高至90天左右，每年可節(jié)省材料費(fèi)用24000元左右，較好的完成了成本控制。

2、從根本上避免了箕斗刮、碰罐道等重大事故的發(fā)生，其安全效益不可估量。

3、減輕了工人頻繁更換皮輪的勞動(dòng)強(qiáng)度和危險(xiǎn)性，增加了工人的勞動(dòng)安全性，減少了安全隱患的發(fā)生。