滾動罐耳在侯莊礦主井箕斗上的改造應用

趙帥++李國勝++董瑩++王強

摘 要：針對侯莊礦主井箕斗運行中罐道磨損嚴重、維修量大，更換頻繁的問題，將滑動罐耳改為滾動罐耳，改造后，解決了上述問題，箕斗運行更加平穩，經濟性和安全性都得到了提高。

關鍵詞：滾動罐耳；箕斗；提升；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.110

侯莊礦是山東金嶺礦業股份有限公司的主要礦石生產單位之一，于20世紀90年代投產，礦區面積0.7483平方公里，年產鐵礦石50萬噸，礦區采用豎井開拓。井下采出的礦石從各采區投入溜井，采用電機車從溜井運至-220M礦倉，最后通過主井提升至地表。主井提升容器采用雙箕斗設計，其擔負著井下所有礦石的提升任務，箕斗導向裝置的可靠性、安全性在整個提升系統中尤為重要。

1 滑動罐耳存在的問題

侯莊礦主井箕斗導向裝置之前采用鋼軌罐道（38Kg/m）與滑動罐耳，滑動罐耳與箕斗框架固定在一起，左右各兩只。通常罐耳與罐道之間有5mm左右的間隙，但由于鋼絲繩的旋向（左旋或右旋），對箕斗產生一定的扭轉力，箕斗運行時在扭轉力的作用下，滑動罐耳與罐道之間會產生鋼性摩擦，對鋼軌罐道產生嚴重磨損，隨著磨損加大，易造成箕斗擺動增大，存在較大安全隱患；運行過程中罐耳容易與罐道錯口處產生撞擊，導致罐道變形，甚至導致箕斗出現劇烈震動，出現脫軌現象，嚴重威脅礦井提升安全。

《金屬非金屬地下礦山安全規程》中規定鋼軌罐道的一側磨損超過8mm，必須進行更換。罐道更換需在井筒中作業，施工難度大、危險性高、作業時間長，更換罐道嚴重影響了生產任務的正常進行，造成的經濟損失較大。侯莊礦主井每年需要更換罐道5—7條。

2 滾動罐耳的應用

針對箕斗采用滑動罐耳產生的問題和危害，經分析研究并結合其它礦山的實踐經驗，決定將滑動罐耳改為滾動罐耳。侯莊礦與揚州宏泰液壓機電設備制造有限公司根據侯莊礦現有提升系統的特點，共同設計開發了一種滾動罐耳，有效的解決了滾動罐耳存在的問題。

2.1 滾動罐耳的結構和工作原理

新設計的滾動罐耳主要由滾輪、滾輪軸、支架、緩沖缸、底座等部分構成（如圖1所示）。滾輪由鋼制輪芯和包覆的聚氨酯彈性材料構成，滾輪上有與罐道尺寸相適應的輪槽。滾動罐耳底座固定在箕斗框架上，滾輪通過輪軸、支架、緩沖缸與底座固定連接。滾輪軸兩端裝有滾動軸承，以增加滾動的靈活性。

安裝時，將滾動罐耳安裝在箕斗框架的四個角上（如圖2所示），左右對稱安裝四只罐耳。用螺栓將罐耳底座與箕斗框架上的連接板固定，通過調節罐耳底座，使滾輪嵌套在罐道上并緊貼罐道。當箕斗在井筒內提升運行時，滾輪隨箕斗的運動沿著罐道面滾動運行，兩側輪沿可防止箕斗脫軌，使箕斗平穩運行。當罐道鋼軌出現彎曲時（即兩罐道之間的距離變小或變大），在緩沖缸的作用下，使滾輪始終與罐道面接觸，保證箕斗提升時的平穩運行。當箕斗出現擺動時或滾輪經過罐道錯口時，緩沖缸可對震動產生有效緩沖、吸收，防止對罐道產生撞擊或出現脫軌。滾輪上包覆的聚氨酯彈性材料，使滾輪與罐道保持柔性接觸，有效避免了對罐道的磨損。

2.2 滾動罐耳的應用效果

（1）經濟性。之前采用滑動罐耳時，每年需更換罐耳2—3次，平均每年更換鋼軌罐道5—7條，每年因更換罐耳和罐道而停產的時間達8天以上，造成的經濟損失較達20萬元以上。采用滾動罐耳以后，由于滾輪采用聚氨酯材料，在運行過程中對鋼軌罐道幾乎無磨損，滾動罐耳安裝兩年多以來，未更換過罐道，使用過程中只更換過一次滾輪，總投入約8000元左右。

（2）安全性。由于原來的滑動罐耳為金屬材質，硬度較高，運行過程中對罐道磨損較大，罐耳使用時間短，需要對罐耳、罐道經常檢修維護，作業量較大。采用滾動罐耳以后，對罐道無磨損，而且使用壽命長，維修率大幅降低，在運行過程中，箕斗更加平穩，提升系統的安全性得到了大幅提高。

3 結語

侯莊礦主井箕斗將原來的滑動罐耳改為滾動罐耳后，使用效果良好，鋼軌罐道的磨損量大幅降低，使用壽命得到了延長，維修量大幅下降。箕斗的運行更加平穩，具有較高的經濟效益和安全效益。對于采用滑動罐耳與鋼軌罐道作為導向裝置的礦井，具有較高的借鑒價值。

參考文獻：

[1]于福增.聚氨酯滾輪罐耳的應用[J].礦山機械，1992（03）：39.

[2]賈福因，侯德寶，王荃等.鋼軌罐道新型滾動罐耳的研制[J].煤礦機械，2002（06）：48.

作者簡介：趙帥（1990-），男，山東萊蕪人，助理工程師，主要從事礦山機電設備設計與管理工作。