纏繞式提升機(jī)主滾筒開焊的處理

摘 要：對(duì)提升機(jī)長(zhǎng)期使用過(guò)程中，因受力疲勞致使?jié)L筒輪副及內(nèi)部支板開焊的分析，并采用合理辦法進(jìn)行加固，使用滾筒能夠正常安全的使用。

關(guān)鍵詞：提升機(jī)；滾筒開焊；焊接；改造

提升機(jī)滾筒是礦井提升機(jī)的主要承載部件，它的作用是纏繞鋼絲繩，承擔(dān)全部提升負(fù)荷，完成提升礦物、矸石、升降人員、運(yùn)送設(shè)備和材料等任務(wù)。提升滾筒能否正常運(yùn)行，直接關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)和生產(chǎn)任務(wù)的完成。

中煤第五建設(shè)有限公司一處在彬長(zhǎng)公司小莊礦風(fēng)井項(xiàng)目工程中，使用2JK-3.5/15型雙滾筒纏繞式提升機(jī)作為立井提升運(yùn)輸主要設(shè)備，該提升機(jī)滾筒為早期防蘇產(chǎn)品，一直為施工單位租賃使用，由于長(zhǎng)時(shí)間多地點(diǎn)使用及運(yùn)輸，目前發(fā)現(xiàn)滾筒內(nèi)部輪副及支板有開焊現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后及時(shí)進(jìn)行加固焊接，但時(shí)間不久總是在加固焊接位置處重新開焊。

為此，項(xiàng)目部及時(shí)與洛礦廠方人員進(jìn)行聯(lián)系，并對(duì)滾筒的開焊原因進(jìn)行分析，廠方人員到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，并對(duì)開焊問(wèn)題的處理提出解決辦法。

1. 問(wèn)題的研究與改造措施

1.1.原因分析

該提升機(jī)為設(shè)備租賃方外租設(shè)備，曾在多個(gè)建設(shè)礦井上服役。經(jīng)了解該提升機(jī)主要在立井鑿井工程上使用，鑿井期間均使用單滾筒，當(dāng)立井落底轉(zhuǎn)平并改絞安裝后才作為雙滾筒提升機(jī)進(jìn)行使用。

主滾筒的裂紋主要集中在筒殼內(nèi)表面焊接的支環(huán)上，副滾筒支輪處無(wú)裂紋產(chǎn)生。提升機(jī)長(zhǎng)期中轉(zhuǎn)運(yùn)輸及過(guò)單滾筒過(guò)負(fù)苛運(yùn)轉(zhuǎn)，引起主滾筒疲勞，導(dǎo)致滾筒產(chǎn)生開焊現(xiàn)象。滾筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)是：滾筒殼體都用30mm厚度鋼板加工而成，筒殼內(nèi)部焊接了兩個(gè)沿周向的圓形輪副，滾筒分為兩半，內(nèi)部用支板焊接并用高經(jīng)度螺栓將兩個(gè)半滾筒連接成一體。雖然該提升機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了運(yùn)用輪副來(lái)加強(qiáng)滾筒受力的薄弱環(huán)節(jié)。但隨著提升機(jī)服務(wù)年限的延長(zhǎng)，提升高度的增加、并且經(jīng)常過(guò)載、挪移安裝地點(diǎn)等現(xiàn)象，造成提升機(jī)主滾筒產(chǎn)生疲勞應(yīng)力。這就要求著重考慮如何有效地加強(qiáng)支撐，將提升機(jī)滾筒所受的載荷進(jìn)行分解均化。

1.2.改造措施

針對(duì)提升機(jī)滾筒開裂問(wèn)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(yīng)力集中點(diǎn)再進(jìn)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(yīng)力均勻向四周擴(kuò)散而不至于向一個(gè)方向延伸，從而避免焊焊縫開焊繼續(xù)加長(zhǎng)現(xiàn)象。

2.方案實(shí)施

根據(jù)以上諸多分析研究，結(jié)合該提升機(jī)滾筒開裂的實(shí)際情況，分析滾筒在動(dòng)載荷情況下，在其寬度方向上的1/2處是應(yīng)力集中的地方，應(yīng)考慮對(duì)滾筒內(nèi)部支板進(jìn)行加固。針對(duì)滾筒開裂的技術(shù)改造方案設(shè)計(jì)如下：

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

2.1.首先應(yīng)將開焊的部位進(jìn)行修復(fù)，對(duì)原提升機(jī)滾筒內(nèi)部輻板間沿徑向加強(qiáng)筋板處產(chǎn)生的裂紋進(jìn)行補(bǔ)焊并采用卸力孔卸力使應(yīng)力沿周向均化。

2.2.根據(jù)滾筒內(nèi)部支撐的特點(diǎn)，在不改變?cè)瓉?lái)支撐結(jié)構(gòu)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(gè)滾筒內(nèi)部的加固板要均勻布置，從而能達(dá)到改善滾筒筒殼的受力狀況，實(shí)現(xiàn)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(duì)滾筒的作用力進(jìn)行分解。

2.3.用4個(gè)加固板相互成90度，沿軸向焊接在滾筒內(nèi)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(gè)滾筒內(nèi)部要焊接4個(gè)加固板，各個(gè)加固板相互呈90度，沿圓周方向均勻分布。

3.結(jié)論

項(xiàng)目部利用立井改絞期間集中檢修，在各項(xiàng)工作就緒情況下，組織廠方及檢修人員對(duì)該提升機(jī)主滾筒內(nèi)部的開焊進(jìn)行焊接處理，修復(fù)后的提升機(jī)從2012年11月份開始運(yùn)行，目前運(yùn)行狀況良好，無(wú)開焊現(xiàn)象，保證該提升機(jī)安全可靠的運(yùn)行。

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