纏繞式提升機主滾筒開焊的處理

摘 要：對提升機長期使用過程中，因受力疲勞致使滾筒輪副及內部支板開焊的分析，并采用合理辦法進行加固，使用滾筒能夠正常安全的使用。

關鍵詞：提升機；滾筒開焊；焊接；改造

提升機滾筒是礦井提升機的主要承載部件，它的作用是纏繞鋼絲繩，承擔全部提升負荷，完成提升礦物、矸石、升降人員、運送設備和材料等任務。提升滾筒能否正常運行，直接關系到礦井的安全生產和生產任務的完成。

中煤第五建設有限公司一處在彬長公司小莊礦風井項目工程中，使用2JK-3.5/15型雙滾筒纏繞式提升機作為立井提升運輸主要設備，該提升機滾筒為早期防蘇產品，一直為施工單位租賃使用，由于長時間多地點使用及運輸，目前發現滾筒內部輪副及支板有開焊現象，發現后及時進行加固焊接，但時間不久總是在加固焊接位置處重新開焊。

為此，項目部及時與洛礦廠方人員進行聯系，并對滾筒的開焊原因進行分析，廠方人員到現場進行檢查，并對開焊問題的處理提出解決辦法。

1. 問題的研究與改造措施

1.1.原因分析

該提升機為設備租賃方外租設備，曾在多個建設礦井上服役。經了解該提升機主要在立井鑿井工程上使用，鑿井期間均使用單滾筒，當立井落底轉平并改絞安裝后才作為雙滾筒提升機進行使用。

主滾筒的裂紋主要集中在筒殼內表面焊接的支環上，副滾筒支輪處無裂紋產生。提升機長期中轉運輸及過單滾筒過負苛運轉，引起主滾筒疲勞，導致滾筒產生開焊現象。滾筒內部結構是：滾筒殼體都用30mm厚度鋼板加工而成，筒殼內部焊接了兩個沿周向的圓形輪副，滾筒分為兩半，內部用支板焊接并用高經度螺栓將兩個半滾筒連接成一體。雖然該提升機在設計時就考慮到了運用輪副來加強滾筒受力的薄弱環節。但隨著提升機服務年限的延長，提升高度的增加、并且經常過載、挪移安裝地點等現象，造成提升機主滾筒產生疲勞應力。這就要求著重考慮如何有效地加強支撐，將提升機滾筒所受的載荷進行分解均化。

1.2.改造措施

針對提升機滾筒開裂問題，我們采用的措施：

一方面在滾筒裂紋部位采取有效的卸載措施，更換支板，增加支板厚度及寬度，提高支板承載能力；沿圓周方向增加兩塊支板，將輪副的應力集中點再進行均化。

另一方面采取正確的焊接工藝，采用卸力孔，將裂紋末端用電鉆鉆一Φ8mm直徑的小孔，使用焊縫末端應力均勻向四周擴散而不至于向一個方向延伸，從而避免焊焊縫開焊繼續加長現象。

2.方案實施

根據以上諸多分析研究，結合該提升機滾筒開裂的實際情況，分析滾筒在動載荷情況下，在其寬度方向上的1/2處是應力集中的地方，應考慮對滾筒內部支板進行加固。針對滾筒開裂的技術改造方案設計如下：

由于該提升機的開焊是沿徑向分布的，而以前采用的焊接方向與應力方向恰好一致，應改變措施使其與開焊的方向、應力方向相適應。從而達到抵消或減弱因焊接變形而產生的應力集中。為了達到降低應力集中，減小疲勞應力，必須要對滾筒所受載荷進行合理的分解與卸載，采用在滾筒內部焊接一個加固板來支撐滾筒殼體、達到分解載荷的目的，支板在滾筒內部的安裝位置，如下圖所示（附CAD圖形文件）。

2.1.首先應將開焊的部位進行修復，對原提升機滾筒內部輻板間沿徑向加強筋板處產生的裂紋進行補焊并采用卸力孔卸力使應力沿周向均化。

2.2.根據滾筒內部支撐的特點，在不改變原來支撐結構件位置的情況下，利用事先制作的專用加固板作為加固滾筒的支撐板，采取焊接方式。每一個滾筒內部的加固板要均勻布置，從而能達到改善滾筒筒殼的受力狀況，實現分解載荷的目的。采用該種形狀肋板是使其受力較為合理，能夠較好的將鋼絲繩對滾筒的作用力進行分解。

2.3.用4個加固板相互成90度，沿軸向焊接在滾筒內部，加固板分別與滾筒兩端的輪輻采用焊接連接。

2.4.每一個滾筒內部要焊接4個加固板，各個加固板相互呈90度，沿圓周方向均勻分布。

3.結論

項目部利用立井改絞期間集中檢修，在各項工作就緒情況下，組織廠方及檢修人員對該提升機主滾筒內部的開焊進行焊接處理，修復后的提升機從2012年11月份開始運行，目前運行狀況良好，無開焊現象，保證該提升機安全可靠的運行。

參考文獻：

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