JG型单绳箕斗罐耳技术改造

摘 要：针对林西矿主井箕斗运行中罐耳、罐道磨损量大，更换、维修成本高的问题，对箕斗进行整体更换，将最初的滑动罐耳改为滚动罐耳，并通过现场使用情况，有针对性的对新箕斗进行技术改造，解决了上述问题，使箕斗在运行过程中更加平稳，磨损量大大减小。

关键词：箕斗;罐耳;改进与设计

1 现状及存在的问题

林西矿业公司设计生产能力125万t/年，主井采用立井箕斗提升，该井井深535米，井筒直径6米，最大提升速度12m/s，1956年投入使用，设备结构形式落后，井筒环境差，淋水大，原箕斗采用一对JG-7.2t底卸式箕斗，采用铜制滑动罐耳（图1），井筒罐道则采用38kg/m钢轨罐道。由于提升钢丝绳的旋向问题，使得箕斗在运行过程中会产生一定的方向性扭力，滑动罐耳与钢轨罐道之间的钢性摩擦会进一步加大，这就加快了滑动罐耳、钢轨罐道的不均匀磨损，罐耳与罐道间的间隙也会随着磨损量的增加而不断加大，造成箕斗的摆动增加，这种摆动在运行过程中会对罐道之间的道节造成冲击，加之罐道的不均匀磨损，极易出现箕斗脱轨事故，严重威胁了主井提升的安全稳定。与此同时，更换铜制滑动罐耳、罐道的年材料消耗近达96万余元，更换罐道工作更是在井筒中安装三层平台同时进行更换作业，施工难度大，危险系数高。

基于以上原因，于2003年年初由北京煤矿设计院设计，江苏徐州煤矿安全设备制造厂定制了轻型箕斗，该箕斗重量轻，减少了运行系统的惯性力，提高了提升效率，罐耳采用了滚动罐耳、辅助罐耳与钢轨罐道相结合对形式，相比原有滑动罐耳与钢轨罐道的钢性摩擦，滚动罐耳与轨道间的软作用，能有效吸收箕斗与罐道间的冲击能量，提高了设备的使用寿命，但通过日常维护过程中，发现还存在如下问题：

（1）滚动罐耳的主体结构不合理，首先主轴设计不合理，密封性能差，使用不了几天轴承就不能转了，轴承不转后轮衬就磨扁了无法使用;

（2）滚动罐耳的两侧轮衬材料太软，用不了两天就磨掉了;

（3）罐耳本体由两部分组成，用6条直径14×60的栽丝固定，运行中每天都松动，由于松动螺丝出来后，旋转中卡住钢轨罐道造成罐耳报废，也容易刮掉罐耳，造成事故;

（4）箕斗辅助罐耳对箕斗运行起到稳定作用，它采用了三面尼龙衬板和罐道对的三面属于纯滑动摩擦，最短时一天就得更换，而且成本较高。若更换不及时尼龙衬板就会丢失，丢失后罐耳座直接撞击道节错茬处给箕斗运行带来安全隐患。

当罐耳失效时，就必须进行更换，维护频繁，而修理滚动罐耳的工序相当繁杂，占用时间相当长，增加了不少工作量。为此，经过技术人员现场实际研究，提出了可行的改进方案，经过现场使用，效果良好。

2 罐耳的改进与设计

2.1 滚动罐耳的改进

针对主轴结构不合理，密封性能差，为对主轴进行了改造参照为公司煤车轮的密封结构，进行实验，情况好点但不理想，轴承里还进煤泥，通过翻阅大量技术手册，技术图纸，从中吸取精华，对主轴重新设计在轮廓不变对情况下，由一道尘封改为一道尘封加一道油封，轴承由212不密封轴承改为1180、202双向密封轴承，经试验效果理想。

滚动罐耳对两侧轮衬由于材料软力的不足，复合摩擦，首先把材料改为铸铁，优点马上顯现，使用周期明显加长，但又突出个新问题，那就是两侧轮衬与罐耳本体安装同心度要求较高，加之运转容易松动，经过摸索把两侧轮衬与罐耳本体制作了一体，彻底解决了原有的缺陷。（如图2）

经过几年的使用情况，再次对滚动罐耳轮体进行技术革新，原有轮体在首次改造后使用铸铁材质，虽然一定程度上增加了使用寿命，但在实际使用中还是会出现与罐道的钢性摩擦，对罐道以及罐耳仍存在相对的损耗，在不改变原有外形的前提下，对轮体以及轮衬进行重新测绘，在轮体内壁增加聚氨酯轮套，加装过后，解决了因为罐耳转动不灵活而出现的轮体与罐道之间钢性摩擦的情况，大大降低的罐耳与罐道的磨损消耗。

针对罐耳本体两部分由6条Ф14×60螺丝连接易松动问题，进行了两个方面的改革，一是把60mm长的栽丝改为通长的螺丝，增大了连接力度;二是防松采用了专用防松母加弹簧圈按圆弧加工后，经调试运转，轮衬磨老后罐耳本体也没松动，从而解决了一大难题。

2.2 辅助罐耳的设计

原辅助罐耳由于采用三面尼龙板和罐道是纯滑动摩擦，由于罐道表面粗糙且道节不平滑，磨损相当严重，更换尼龙板的工作量大，同时也加大了成本，还有个致命对缺点就是，尼龙板磨损尽后，滚动罐耳受力加大，减少了滚动罐耳的使用寿命，还使运行中对箕斗不稳定，基于此原因，为反复去现场多次，测量核实箕斗两侧的最大轮廓尺寸与罐道梁对距离，罐道轨头对最大宽度的平均宽度掌握了，箕斗两侧与罐道梁的尺寸空间后，经过日思夜想根据箕斗在轨道中的运行规律，辅助罐耳的变力情况及磨损情况决定由滑动副改为滚动副（如图4），降低摩擦系数，从设计到画图到制作一直到试运转历时一个月。以试运转中，发现（原滚轮Ф100所用轴承为180206）轴承转速比较快，减少使用寿命，基于此又对其进行第二次改造，一是把滚轮直径加大到Ф112（最大），轴承由180206改为180308之后实验，效果非常好，从使用情况看，大大延长了使用周期，由于轮对稳定性比较好，从而使新滚动罐耳对寿命也相应延长。

3 取得效益

从改造前和两次改造后对比可以看出，年可节省材料费开支56万余元。

箕斗在运行中平稳、受力合理，增大了安全系数。滚动罐耳、辅助罐耳的使用寿命大大延长，提高了工作效率，相对来说增大了提升量。

参考文献：

[1]赵帅.滚动罐耳在侯庄矿主井箕斗上的改造应用[J].山东工业技术，2017（7）.

[2]郑彬，申伟鹏，任大森.煤矿箕斗滚轮罐耳改进设计与应用[J].煤矿机械，2015，36（5）：199-200.

作者简介：张宏业（1972—），男，汉族，河北河间人，本科，工程师，研究方向：煤矿机电。