崔海軍

（同煤集團(tuán)云崗礦，山西 大同 037017）

1 架空乘人裝置在云岡礦的應(yīng)用分析

云岡礦從2010 年起就啟用了大量的KJ965 架空乘人裝置用于井下的輔助運(yùn)人作業(yè)。該設(shè)備的機(jī)頭機(jī)尾一般安裝于巷道支架上形成架空式安裝，其驅(qū)動(dòng)輪通過驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)，在長(zhǎng)時(shí)間、大負(fù)荷的運(yùn)行期間，驅(qū)動(dòng)軸是承受負(fù)載最大的部件，同時(shí)承受驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的大扭矩及沿鋼絲繩方向的徑向拉力，還時(shí)常會(huì)受到一些沖擊載荷。這些因素都可能會(huì)縮短主軸的使用壽命，產(chǎn)生裂紋甚至斷裂，從而造成驅(qū)動(dòng)輪墜落，造成安全事故，需增加一種可靠的安全保護(hù)裝置防止這樣的事故發(fā)生。

目前傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸與驅(qū)動(dòng)輪直接相連接，結(jié)構(gòu)存在下列問題：（1）驅(qū)動(dòng)軸同時(shí)承受驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的大扭矩及沿鋼絲繩方向的徑向拉力，還時(shí)常會(huì)受到一些沖擊載荷。這些因素都可能會(huì)縮短主軸的使用壽命，產(chǎn)生裂紋甚至斷裂，從而造成驅(qū)動(dòng)輪墜落，造成安全事故。（2）驅(qū)動(dòng)軸更換不方便。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸產(chǎn)生裂紋或者斷裂，需要更換驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，必須先將驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)軸拆分開，然后將驅(qū)動(dòng)軸與減速器拆分開，再將新的驅(qū)動(dòng)軸與減速器連接固定，最后將驅(qū)動(dòng)輪起吊與驅(qū)動(dòng)軸連接固定，更換過程相對(duì)繁瑣?；谠摲N情況，設(shè)計(jì)了一種架空乘人裝置軸承保護(hù)裝置，防止上述事故的發(fā)生。

2 軸承保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)

架空乘人裝置的軸承保護(hù)裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1 所示。裝備主要包括減速器、驅(qū)動(dòng)軸、機(jī)架驅(qū)動(dòng)輪、驅(qū)動(dòng)接盤、接盤蓋板、圓螺母和圓錐滾子軸承。機(jī)架上設(shè)有承載套和承載套壓板，即承載套采用承載套壓板通過螺栓固定在機(jī)架上。機(jī)架的中心設(shè)置驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸上端設(shè)置減速器，驅(qū)動(dòng)軸下端設(shè)有驅(qū)動(dòng)接盤和接盤蓋板。接盤蓋板安裝在驅(qū)動(dòng)接盤的底部，即驅(qū)動(dòng)軸采用驅(qū)動(dòng)接盤和接盤蓋板通過螺栓連接與減速器、機(jī)架承載套、驅(qū)動(dòng)輪構(gòu)成一體。

圖1 軸承保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在承載套，即驅(qū)動(dòng)輪上設(shè)有圓螺母和圓錐滾子軸承，驅(qū)動(dòng)輪通過螺栓連接在承載套上，與機(jī)架、減速器構(gòu)成一體。承載套起承載驅(qū)動(dòng)輪縱向重力、鋼絲繩徑向拉力的作用，驅(qū)動(dòng)軸起傳遞減速器扭矩的作用，將承重與扭矩的傳遞分開，保證驅(qū)動(dòng)軸斷軸或者結(jié)構(gòu)無驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪的位置不產(chǎn)生任何變化，從而起到斷軸保護(hù)的作用。

3 軸承保護(hù)裝置的優(yōu)勢(shì)分析

（1）該架空乘人裝置軸承保護(hù)裝置是一種卸荷式連接結(jié)構(gòu)，承載套承載驅(qū)動(dòng)輪縱向重力、鋼絲繩徑向拉力及架空乘人裝置運(yùn)行過程中產(chǎn)生的一些沖擊載荷，驅(qū)動(dòng)軸在該結(jié)構(gòu)中只起到傳遞減速器扭矩的作用，減少了使用過程中對(duì)驅(qū)動(dòng)軸的損傷，增加了驅(qū)動(dòng)軸的使用壽命。

（2）該架空乘人裝置軸承保護(hù)裝置中，驅(qū)動(dòng)軸斷軸或者無驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪的位置不產(chǎn)生任何變化，能有效地防止以往驅(qū)動(dòng)軸斷軸時(shí)驅(qū)動(dòng)輪脫落的事故發(fā)生。

（3）驅(qū)動(dòng)軸更換方便。驅(qū)動(dòng)軸由驅(qū)動(dòng)接盤、接盤蓋板通過連接螺栓與減速器、機(jī)架承載套、驅(qū)動(dòng)輪構(gòu)成一體，需更換驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，拆除驅(qū)動(dòng)接盤的連接螺栓，將驅(qū)動(dòng)軸取出，更換新的驅(qū)動(dòng)軸后用連接螺栓將驅(qū)動(dòng)接盤緊固，更換過程結(jié)束。在整個(gè)更換過程中，其他部件均保持原位不動(dòng)，因而使整個(gè)更換過程方便快捷。

（4）架空乘人裝置斷軸保護(hù)裝置，整體結(jié)構(gòu)合理、緊湊，整體安裝尺寸較小，減輕了安裝時(shí)對(duì)巷道尺寸要求，相應(yīng)減少了安裝費(fèi)用。

4 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

4.1 牽引鋼絲繩的最小點(diǎn)張力計(jì)算

云岡礦311 盤區(qū)皮帶運(yùn)輸巷道長(zhǎng)度L=3144m，巷道坡度α=18°～27°，巷道平均坡度α=25°。因此KJ965 架空乘人裝置牽引鋼絲繩的最小點(diǎn)張力計(jì)算公式如下：

式中：

C-鋼絲繩的抗撓度系數(shù)，取值650～1000；

q0-單位長(zhǎng)度下的質(zhì)量，取q0=2.49kg/m；

g-重力加速度，g=9.8 m/s。

將數(shù)據(jù)代入式（1）中，可計(jì)算出：KJ965 架空乘人裝置牽引鋼絲繩的最小點(diǎn)張力Fmin=2440N。

4.2 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

架空乘人裝置軸承保護(hù)裝置完成研制后，在云岡礦311 盤區(qū)皮帶運(yùn)輸巷道KJ965 架空乘人裝置中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用。從運(yùn)行情況來看，架空乘人裝置運(yùn)行穩(wěn)定，軸承保護(hù)裝置對(duì)軸承系統(tǒng)的保護(hù)性能較好。從軸承保護(hù)裝置應(yīng)用的一年多時(shí)間來看，該KJ965架空乘人裝置軸承無變形和斷裂的情況發(fā)生。該軸承保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)用效果理想，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。

5 總結(jié)

架空乘人裝置軸承保護(hù)裝置采用卸荷式連接結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)軸只起傳遞減速器扭矩的作用，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸斷軸或者無驅(qū)動(dòng)軸時(shí)，其他部件仍連接在一起，均保持原位不動(dòng)，從而能有效地防止以往驅(qū)動(dòng)軸斷軸時(shí)驅(qū)動(dòng)輪脫落的事故發(fā)生，起到斷軸保護(hù)的作用。該裝置結(jié)構(gòu)合理、緊湊、造價(jià)低，能保證斷軸后驅(qū)動(dòng)輪仍然能夠與機(jī)架連接，仍然能承重，避免人員出現(xiàn)摔傷、下滑，減少安全事故的發(fā)生。