煤礦卡纜螺帽切割機的設計與應用

李大磊

(大同市煤礦安全監管大隊)

?

煤礦卡纜螺帽切割機的設計與應用

李大磊

(大同市煤礦安全監管大隊)

通過對卡纜以及卡纜回收方式的分析，研究制作了新型的卡纜螺帽切割機。對新型切割機制作、工作原理、操作等進行了說明。卡纜螺帽切割機在不動火、不用電、不損傷螺栓絲扣的情況下，能夠迅速切破螺帽，有效地提高了卡纜的回收修復率，具有良好的經濟效益。

卡纜螺帽回收卡纜螺帽切割機

隨著礦井逐步向深部開采，巷道所受的地應力增大，U型鋼支架支護成為深部巷道有效聯合支護中的重要一環[1]。據統計，全國統配煤礦中，在巷道中采用U型鋼支架支護的巷道長度約占總長度的10%，且每年仍在上升[2]。卡纜是U型鋼支架的連接件，在很大程度上決定著U型鋼支架工作特性和支護效果的好壞，對支架成本有直接影響。雙槽夾板式卡纜和部分螺桿夾板式卡纜是目前U型鋼支架的主要連接件[3]。由于其消耗量大，需對其進行有效修復、回收，為煤礦節約成本，創造良好的經濟效益和社會效益。

1　卡纜使用現狀

通過卡纜將兩重疊型鋼壓緊，實現型鋼搭接段的連接，并使型鋼能承受一定載荷。根據兩型鋼接觸產生摩擦阻力的部位不同，可以將U型鋼支架的搭接段分為腰定位和耳定位，腰定位需要搭接型鋼截面腰部接觸，耳部不接觸；耳定位(腰耳定位)需要型鋼搭接段腰部接觸，耳部也接觸[4]。

修復卡纜是煤礦修舊利廢的一項重要工作，也是每日必做的工作。在修復卡纜時常常碰到卡纜生銹、螺帽無法正常取下的問題，以往的解決方法為：兩人配合用老虎鉗沿相反方向擰，費時費力且危險；將擰不下螺帽的卡纜統一送回地面，利用氧焊烤將螺帽和螺栓一齊割掉，最后用斧頭劈爛，費時費力且容易損壞卡纜，造成浪費。

2　卡纜螺帽切割機

為將卡纜螺帽快速有效地從卡纜上脫下，選用了卡纜螺帽切割機。

2.1卡纜螺帽切割機組成

卡纜螺帽切割機組成見圖1。

圖1　卡纜螺帽切割機成品

(1)傳動裝置。將油壓裝置、卸荷閥、防爆油管相接，用以控制出油、回油。

(2)刀頭。刀頭裝置與防爆油管連接，一端為固定槽，內部放置刀頭，另一面連接防爆油管，。使用時壓下手柄，刀頭被油壓推動，切割卡纜上的螺帽。

刀頭為錐形頭圓柱體，采用G65硬質鋼，確保刀頭所需的硬度。

2.2卡纜螺帽切割機的工作原理

利用液壓傳動，通過拉伸扳手擠油，推動刀頭切割卡纜螺帽，如圖2所示。

圖2　卡纜螺帽切割機工作原理示意

3　卡纜螺帽切割機的使用

3.1卡纜螺帽切割機的操作方法

①打開注油螺塞，油泵箱內注滿20#機油或液壓油，同時關閉卸荷閥;②將破切器頭部孔套入待破的螺母，并擺正放平;③壓動手動油泵，使劈刀頂出推進至螺母，當劈刀頂進螺母1/2處時，須小心壓動手泵，以免用力過猛，劈刀快速將螺母劈開損傷螺栓絲扣;④當聽到“叭”的劈裂聲時，表示螺母已被破開，即停止壓動；⑤擰開卸荷閥，劈刀后回原位，取下劈開器。

3.2卡纜螺帽切割機的使用效果

(1)社會效益。當卡纜生銹，螺帽無法正常取下時，如采用人力取螺帽，工作效率低，且達不到理想的效果，造成卡纜損壞。卡纜螺帽切割機的應用大大提高了工作效率，只需一個人就能快速有效地完成卡纜螺帽切割，在不動火、不用電，不損傷螺栓絲扣的情況下，迅速切破螺帽，也可以在易燃易爆的地方使用。

(2)經濟效益。卡纜市場售價35元/副，應用卡纜螺帽切割機后，一天能切割修復100副卡纜，平均每天可以為煤礦節省約3 500元，1a大約可以節省130萬元，為煤礦的節支降耗和廢舊回收復用做出了貢獻。

3.3卡纜螺帽切割機的應用前景

本次研究的卡纜螺帽切割機對礦井使用的卡纜上生銹的螺帽進行切割，方便高效，用工強度低，輕便安全，同樣可以應用于其他需要的廠礦。

4　結　語

(1)通過對卡纜以及目前卡纜回收方式的分析，研究制作了卡纜螺帽切割機。

(2)采用卡纜螺帽切割機，有效提高了工作效率，在不動火、不用電、不損傷螺栓絲扣的情況下，迅速切破螺帽，降低了員工的勞動強度和用工數。

(3)應用卡纜螺帽切割機，能有效提高卡纜的回收修復率，經濟效益顯著。

[1]楊中林.煤礦材料投入的內控制度建設[J].中州煤炭,2009(2):96-97.

[2]何炳銀.螺桿凸輪式U型鋼支架卡纜[J].礦山壓力與頂板管理,1998(4):35-37.

[3]彭蔭宗.U型鋼可縮支架卡纜分析及選擇[J].江西煤炭科技,2000(2):35-37.

[4]劉建莊，張農，鄭西貴，等型鋼支架偏縱向受力及屈曲破壞分析[J].煤炭學報,2011(10):1647-1652.

2016-03-16)

李大磊(1986—)，男，助理工程師，037034 山西省大同市同云路18號。