10 m3電鏟旋轉供氣裝置創新改造

臧 明，林振源

（馬鋼（集團）南山礦業公司，安徽馬鞍山 243000）

1 背景

電動挖掘機又稱電鏟是露天礦主要采掘設備，電鏟的生產能力是露天礦重要的經濟技術指標，是確定運輸設備及其它主要生產設備數量的基礎。目前，露天礦采掘設備向大型化、集成化方向發展是世界性的趨勢。通過礦用機械的多年發展，電鏟這種礦用采掘設備不斷進步，涌現了眾多具有自主知識產權的新產品，同時在國際市場中占領了很高的份額。WK—10B 電鏟是WK—10 型電鏟的第三代改進機型，也是10 m3電動挖掘機目前的主導產品，屬于礦用機械正鏟式挖掘機，主要用來剝離和采掘露天礦山的巖石及礦石。此種電鏟單臺每班次（9 h）可采掘一萬噸左右的礦石，生產效率十分高。電鏟中央樞軸上部的行走旋轉供氣裝置漏氣，會造成整個電鏟車下行走部分無法正常工作。因結構特殊拆裝工作量大，出現此種故障后，搶修時間較長，對采場的生產組織造成很大的影響。

2 旋轉供氣裝置結構及原理

電鏟作業時上部平臺與下部底盤之間會進行回轉運動，中央樞軸是用來聯接電鏟上部平臺和下部底盤的構件。它安裝在電鏟回轉平臺的中心孔內，在平臺上面焊裝了C形卡板和止動鍵，以防止其與平臺發生轉動。下部在底架梁內用球面墊圈、樞軸螺帽進行軸向固定。上部依次安裝有旋轉潤滑脂接頭、旋轉氣接頭、低壓集電環、高壓集電環及安全護罩。如圖1所示。

圖1 氣接頭安裝示意圖

中央樞軸為空心軸結構，通往電鏟車下部分的壓縮空氣管路，潤滑油脂管路以及車下電動機、電磁閥的電纜和控制線均從其中心孔內通過。

如圖2 所示，行走旋轉氣接頭起到將平臺機械室內空壓機的壓縮空氣送至車下，打開行走電動機抱閘和撥叉離合器的作用。

圖2 旋轉氣接頭示意圖

如圖3 所示，電鏟行走部分由行走電動機提供動力，電動機的制動閘輪為氣壓制動，屬常閉式，不通氣，抱閘打不開，無法工作。

圖3 行走部分氣路圖

3 原維修方法

行走旋轉氣接頭管路是經中央樞軸中心空腔通至行走各部分的，因此，要想更換氣接頭的密封件，必需要將安裝在其上的其它部件全部拆除后，才能進行維修。操作步驟如下：（1）拆除安全護罩；（2）拆除高壓集電環（由于高壓集電環通有6000 V的高壓電，拆除之前，必須將整臺電鏟的高壓電拉斷，另從外部變壓器引入電源，以供維修改造使用，主要為照明、電鉆、磨光機使用）；（3）再將低壓集電環及各電纜、小線接頭拆除；（4）對萬向氣接頭進行拆卸；（5）將各環所連接的電纜、線路及風管全部從中央樞軸的空腔內抽出，以便于恢復安裝時的操作；（6）拆解氣接頭，更換V 型密封組件；（7）逐步進行恢復組裝，試車。

整個檢修過程十分繁瑣復雜，勞動強度大，而且耗費工時長，對生產的影響大。所以，優化氣接頭的結構方式，簡化操作難度，有利于提高生產效率。

4 創新解決方案

針對供氣裝置結構方式的優化方案，將原有的行走氣路由串聯系統改變為并聯系統。通過增加系統的并聯單元數，來提高系統的可靠度與維修性。根據設備實際情況，采用一種外形體積小巧的旋轉氣接頭并聯入行走氣路，作為備用氣路，當原氣接頭損壞時，就可切斷原氣路，將備用氣路接入使用，見圖4。

圖4 優化后氣路圖

具體方案：在裝置最上部高壓集電環的頂部壓蓋孔內車出內螺紋，配制一個氣接頭底座，將新的氣接頭安置于其上，見圖5。

圖5 優化后安裝示意圖

裝上高壓橡膠風管通至車下備用。為保險起見，在處于高、低壓集電環內的一部分風管上套上絕緣程度為10 kV 的令克棒。這樣就解決了繁雜拆卸與安裝工作，大大縮短了維修工時，降低了勞動強度，提高了生產效率。同時原有的氣接頭仍保留使用，只在大中修時對其進行維修；整個改造工作方便快捷，成本低廉。

5 方案評價

5.1 改造效果

通過對WK—10B 電鏟旋轉供氣裝置的優化改造，大大提高了設備可靠度和維修性，簡化了檢修工藝，縮短了檢修工時，降低了勞動強度，提高了生產效率。低廉的改造成本，獲得了良好的實際效果。

5.2 效益分析

改造前后檢修參數對比見表1。

表1 檢修參數對比表

改造前：每次檢修需電、鉗工各兩人，耗時2～3天（按2.5天計算，每天8 h）。檢修工時為：4×2.5×8=80 h；

改造后：每次檢修僅需一名鉗工，耗時1 h。檢修工時為1×1=1 h；

提高工效：80÷1=80（倍）。

間接經濟效益：每班次可生產1 萬t原礦，2.5 天5個班次；

5×1萬t=5萬t。

整個改造工藝簡單、成本低廉，同時大大簡化了檢修工藝，縮短了檢修工時，提高了生產效率。