矿井提升机木罐道撞击磨损分析

矿井提升机木罐道撞击磨损分析

0撞击磨损的原因和解决办法中国五矿集团使用的提升机是一种倾斜的多线摩擦提升机。由于矿山提升机在恶劣环境中使用较多，因此在使用中会出现各种问题。例如，屋顶、钢丝绳断裂、罐头爆炸等事故仍然频繁发生。这些事故的主要原因是磨损造成的疲劳和破坏。本文主要介绍了磨损和解决的原因。1正常提升运行表现秦岭金矿1#井上井口、下井口和320m竖井采用的是木质罐道。提升机罐笼采用了罐耳直接接触摩擦木质罐道的方法来保证罐笼在提升过程中不发生横向的大幅度摆动。在正常提升运行至井口或井下进行上下矿车的操作时,矿车进入罐笼,由于惯性的原因和罐笼发生撞击,同时罐笼上的罐耳将碰撞所产生的力传递给木罐道,木罐道承受了几乎全部的撞击力,长时间的撞击把木罐道的局部冲击形成了一个凹陷的坑。该坑影响了正常的提升作业,而且长期的冲击必然降低木罐道的强度,容易产生安全隐患,同时更换罐道也造成了时间和财物的浪费。2罐耳和木罐道撞击矿车在撞击当中对罐笼施加力,少部分的机械能形成内能,大部分转化成罐笼和矿车的机械能,最后在罐耳和木罐道的撞击中不断地由机械能完全转化为内能。通过对撞击中能量转化的分析,提出了解决问题的模型,即将罐耳和木罐道的剧烈间断的撞击转换到罐笼其余部位的缓和持续的能量转换,通过将罐笼和矿车的机械能先转化为弹性势能,再由弹性势能转化为内能的方法。2.1在方案1中，缓冲采用氨基紧密缓冲轮2.1.1弹性正冲击强度好,适用广泛,适合一般情况下的两种工艺条件(1)缓冲范围大。聚氨酯弹性体弹性曲线平稳,缓冲效果好,无反弹。因此它具有较高的吸收冲击功能、优越的抗撞击弹性,能迅速地将冲击势能转化为弹性势能;(2)适用性广泛。结构简单紧凑,安装方便,缓冲减速度和缓冲距离都可准确地算出,可以适应于目前任何特大型矿井;(3)聚氨酯圆轮安装在托架上,防撞梁不起受力作用,符合《煤炭安全规章》第396条:防撞梁不得兼作它用的规定的要求;(4)此外它还具有阻燃、绝缘、抗静电、耐低高温老化、耐油、耐弱酸、弱碱的腐蚀、使用寿命长等特点,适用于井下和地面较恶劣环境。2.1.2缓冲器的安装和安装稳定性(1)不能重复使用,虽然维护量小,使用寿命长。但是不能重复使用,可能会造成浪费;(2)安装的复杂性,安装缓冲器需要单独的组合托架,增加了安装的复杂性。通过对聚氨酯弹性体特性的分析,聚氨酯圆轮完全符合矿井的恶劣工作环境。2.1.3防止打罐现象在每个井口共需要安装8个聚氨酯圆轮,其中在井口马头门立柱底梁上各安装4个,每个聚氨酯圆轮必须有一个可以前后摆动的幅度,防止在提升机罐笼上下时发生打罐现象。当提升机罐笼提升运行至井口或井下进行上下矿车的操作时,聚氨酯圆轮在不断地被压缩和膨胀中将罐笼和矿车的机械能转化成内能,同时防止罐笼的罐耳与木罐道发生剧烈的接触,保护了木罐道,避免了更换木罐道的麻烦,节约了时间和财物。具体零件的结构如图1所示。2.2标准2采用板弹簧缓冲2.2.1合理分布,保证弹性(1)能承受作用在不同方向的力(垂直、侧向和纵向);(2)这种弹簧还能使作用力合理地分布,并能保证弹性的渐进性;(3)板簧可以承受很大的左右力,而且其在承受大左右力时的行程很小;(4)结构简单,由于板簧振动装置没有铰接点,不存在润滑不良和磨损,横向稳定性好,能适应小振幅的工艺要求,而且结构简单易维护。2.2.2磨损以及产生应力(1)弧高和片间摩擦力随时间变化;(2)由于磨损以及由此出现的应力集中使其寿命降低;(3)由于板簧为金属材质,所以其在潮湿环境下容易发生锈蚀。2.2.3罐笼的被压紧通过在马头门立柱上分别安装大跨度板簧,当提升机的罐笼运行到井口或井下的时候,4根板簧就将罐笼紧紧地夹住。这里必须调节好板簧对罐笼的最大夹紧力,防止当罐笼运行时夹住罐笼。这种方式随着罐笼的进入,夹紧力会不断地加大,从而保证在矿车进入罐笼的时候,罐耳和木罐道的剧烈接触不再发生。32板弹簧受撞击能量吸收方案2(1)方案1(1)主要优点部件结构小,占用的空间小,便于安装和维护;当提升机罐笼运行到不需要进行上下矿车的操作的进口时,不会阻碍罐笼的运行;(2)不足之处对撞击能量的吸收限度有限,在运动到一定的行程时,所受的力会突然加大很多。(2)方案2(1)主要优点能充分吸收撞击能量,在面对很大的撞击力的时候也能够比较缓和地吸收,即在面对大的撞击力的时候,板簧的受力行程比聚氨酯圆轮稍长;(2)不足之处当提升机罐笼运行到不需要进行上下矿车的操作的进口时,会阻碍罐笼的运行,而且当罐笼运行速度很快的时候可能造成罐笼的大幅度减速,产生很大的加速度,使罐笼中的人或物发生剧烈的振荡,可能对安全产生不利。4确定方案的原因综上所述,通过对2种方案的具体分析,特别是在实际的模拟测试表明,方