JG型單繩箕斗罐耳技術改造

摘 要：針對林西礦主井箕斗運行中罐耳、罐道磨損量大，更換、維修成本高的問題，對箕斗進行整體更換，將最初的滑動罐耳改為滾動罐耳，并通過現場使用情況，有針對性的對新箕斗進行技術改造，解決了上述問題，使箕斗在運行過程中更加平穩，磨損量大大減小。

關鍵詞：箕斗;罐耳;改進與設計

1 現狀及存在的問題

林西礦業公司設計生產能力125萬t/年，主井采用立井箕斗提升，該井井深535米，井筒直徑6米，最大提升速度12m/s，1956年投入使用，設備結構形式落后，井筒環境差，淋水大，原箕斗采用一對JG-7.2t底卸式箕斗，采用銅制滑動罐耳（圖1），井筒罐道則采用38kg/m鋼軌罐道。由于提升鋼絲繩的旋向問題，使得箕斗在運行過程中會產生一定的方向性扭力，滑動罐耳與鋼軌罐道之間的鋼性摩擦會進一步加大，這就加快了滑動罐耳、鋼軌罐道的不均勻磨損，罐耳與罐道間的間隙也會隨著磨損量的增加而不斷加大，造成箕斗的擺動增加，這種擺動在運行過程中會對罐道之間的道節造成沖擊，加之罐道的不均勻磨損，極易出現箕斗脫軌事故，嚴重威脅了主井提升的安全穩定。與此同時，更換銅制滑動罐耳、罐道的年材料消耗近達96萬余元，更換罐道工作更是在井筒中安裝三層平臺同時進行更換作業，施工難度大，危險系數高。

基于以上原因，于2003年年初由北京煤礦設計院設計，江蘇徐州煤礦安全設備制造廠定制了輕型箕斗，該箕斗重量輕，減少了運行系統的慣性力，提高了提升效率，罐耳采用了滾動罐耳、輔助罐耳與鋼軌罐道相結合對形式，相比原有滑動罐耳與鋼軌罐道的鋼性摩擦，滾動罐耳與軌道間的軟作用，能有效吸收箕斗與罐道間的沖擊能量，提高了設備的使用壽命，但通過日常維護過程中，發現還存在如下問題：

（1）滾動罐耳的主體結構不合理，首先主軸設計不合理，密封性能差，使用不了幾天軸承就不能轉了，軸承不轉后輪襯就磨扁了無法使用;

（2）滾動罐耳的兩側輪襯材料太軟，用不了兩天就磨掉了;

（3）罐耳本體由兩部分組成，用6條直徑14×60的栽絲固定，運行中每天都松動，由于松動螺絲出來后，旋轉中卡住鋼軌罐道造成罐耳報廢，也容易刮掉罐耳，造成事故;

（4）箕斗輔助罐耳對箕斗運行起到穩定作用，它采用了三面尼龍襯板和罐道對的三面屬于純滑動摩擦，最短時一天就得更換，而且成本較高。若更換不及時尼龍襯板就會丟失，丟失后罐耳座直接撞擊道節錯茬處給箕斗運行帶來安全隱患。

當罐耳失效時，就必須進行更換，維護頻繁，而修理滾動罐耳的工序相當繁雜，占用時間相當長，增加了不少工作量。為此，經過技術人員現場實際研究，提出了可行的改進方案，經過現場使用，效果良好。

2 罐耳的改進與設計

2.1 滾動罐耳的改進

針對主軸結構不合理，密封性能差，為對主軸進行了改造參照為公司煤車輪的密封結構，進行實驗，情況好點但不理想，軸承里還進煤泥，通過翻閱大量技術手冊，技術圖紙，從中吸取精華，對主軸重新設計在輪廓不變對情況下，由一道塵封改為一道塵封加一道油封，軸承由212不密封軸承改為1180、202雙向密封軸承，經試驗效果理想。

滾動罐耳對兩側輪襯由于材料軟力的不足，復合摩擦，首先把材料改為鑄鐵，優點馬上顯現，使用周期明顯加長，但又突出個新問題，那就是兩側輪襯與罐耳本體安裝同心度要求較高，加之運轉容易松動，經過摸索把兩側輪襯與罐耳本體制作了一體，徹底解決了原有的缺陷。（如圖2）

經過幾年的使用情況，再次對滾動罐耳輪體進行技術革新，原有輪體在首次改造后使用鑄鐵材質，雖然一定程度上增加了使用壽命，但在實際使用中還是會出現與罐道的鋼性摩擦，對罐道以及罐耳仍存在相對的損耗，在不改變原有外形的前提下，對輪體以及輪襯進行重新測繪，在輪體內壁增加聚氨酯輪套，加裝過后，解決了因為罐耳轉動不靈活而出現的輪體與罐道之間鋼性摩擦的情況，大大降低的罐耳與罐道的磨損消耗。

針對罐耳本體兩部分由6條Ф14×60螺絲連接易松動問題，進行了兩個方面的改革，一是把60mm長的栽絲改為通長的螺絲，增大了連接力度;二是防松采用了專用防松母加彈簧圈按圓弧加工后，經調試運轉，輪襯磨老后罐耳本體也沒松動，從而解決了一大難題。

2.2 輔助罐耳的設計

原輔助罐耳由于采用三面尼龍板和罐道是純滑動摩擦，由于罐道表面粗糙且道節不平滑，磨損相當嚴重，更換尼龍板的工作量大，同時也加大了成本，還有個致命對缺點就是，尼龍板磨損盡后，滾動罐耳受力加大，減少了滾動罐耳的使用壽命，還使運行中對箕斗不穩定，基于此原因，為反復去現場多次，測量核實箕斗兩側的最大輪廓尺寸與罐道梁對距離，罐道軌頭對最大寬度的平均寬度掌握了，箕斗兩側與罐道梁的尺寸空間后，經過日思夜想根據箕斗在軌道中的運行規律，輔助罐耳的變力情況及磨損情況決定由滑動副改為滾動副（如圖4），降低摩擦系數，從設計到畫圖到制作一直到試運轉歷時一個月。以試運轉中，發現（原滾輪Ф100所用軸承為180206）軸承轉速比較快，減少使用壽命，基于此又對其進行第二次改造，一是把滾輪直徑加大到Ф112（最大），軸承由180206改為180308之后實驗，效果非常好，從使用情況看，大大延長了使用周期，由于輪對穩定性比較好，從而使新滾動罐耳對壽命也相應延長。

3 取得效益

從改造前和兩次改造后對比可以看出，年可節省材料費開支56萬余元。

箕斗在運行中平穩、受力合理，增大了安全系數。滾動罐耳、輔助罐耳的使用壽命大大延長，提高了工作效率，相對來說增大了提升量。

參考文獻：

[1]趙帥.滾動罐耳在侯莊礦主井箕斗上的改造應用[J].山東工業技術，2017（7）.

[2]鄭彬，申偉鵬，任大森.煤礦箕斗滾輪罐耳改進設計與應用[J].煤礦機械，2015，36（5）：199-200.

作者簡介：張宏業（1972—），男，漢族，河北河間人，本科，工程師，研究方向：煤礦機電。