支重輪半機械化更換法在鐵板給礦機中的應用

陸九成，李建平，陳 瀅，鄭 剛

（江西銅業集團有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

重型板式給料機是一種廣泛用于礦山給料的重型設備，其主要作用是將礦石漏斗落下的礦石較均勻地給到帶式輸進機上［1］。鐵板給礦機是一種連續運輸機械，是金屬礦山常用的設備［2］，常用于初破系統給料及倉壓工況下的轉載作業，也可用于短距離輸送粒度較大的物料，是礦石原料處理和連續生產過程中重要的設備之一［3］。鐵板給礦機作為德興銅礦泗洲選礦廠礦石輸送礦石的咽喉［4］，日常的檢修是必不可少的，而支重輪的更換在檢修項目中更是至關重要的環節。純人工更換支重輪不僅作業強度大，同時維修的安全系數不高，容易發生安全事故，針對這一問題設計半機械化更換方法。

2 設計背景

德興銅礦泗洲選礦廠一期碎礦工段由于生產需要和生產任務的加重，日常的設備維修顯得至關重要。鐵板給礦機作為主要的生產設備，保證設備的運轉率是很有必要的。支重輪的更換也是日常維修工作的重點，由于維修班組的人員普遍高齡化，單單依靠人力更換不僅保證不了設備運轉率，更耽誤了生產，只能尋找快捷、高效率的方法來保證生產需求。半機械化更換方法主要是設計有效的機械工具來實現支重輪的更換，這樣不僅節省了維修時間，更保證了維修人員的人身安全和設備的及時運行。

3 設計步驟

采用半機械化支重輪更換法，首先在所有支重輪外端軸心上加掛孔。通過掛架固定、機械手更換、吊鉤調整支重輪，將原更換的10 道工序，優化為5 道工序:①千斤頂支撐起檢修段鏈板；②拆除活動支架；③掛架固定、機械手更換、吊鉤調整支重輪；④活動支架復位；⑤拆千斤頂。半機械化更換法所需的工具由掛架、移動式機械手、吊鉤等組成。具體設計分為三部分，步驟如下：

3.1 掛架設計

掛架的主要作用是固定支重輪，防止支重輪在更換過程中轉動。

（1）參照掛鉤固定方式設計活動式支重輪固定掛架，掛架由上掛、下鉤、調節絲桿三部分組成。設計如圖1 所示。

（2）參照設計的圖紙及尺寸要求，將制作出的掛架上掛在鐵板的槽型鏈板上，下鉤住支重輪掛孔，鎖緊絲桿，懸空固定支重輪進行現場試驗。如圖2所示。

圖1 掛架裝配圖

圖2 使用示意圖

3.2 吊鉤設計

拉馬是機械修理中的常用工具［4］，根據拉馬的工作原理，吊鉤由上掛、下鉤、調節環三部分組成。

根據設計圖要求，利用舊乙炔表的鎖緊環制作調節環；扁鐵制作吊鉤，用螺桿12 做下鉤。將上鉤穿入調節環上孔，用M20 的螺桿焊接固定，下鉤與調節環下孔螺紋連接，用于調節升降距離。裝配示意圖如圖3。

吊鉤主要用于支重輪調整對位：將吊鉤的上鉤掛在鐵板槽型鏈板上，下鉤鉤住新支重輪掛孔，通過旋轉調節環完成對位。

圖3 吊鉤裝配圖

3.3 機械手設計

機械手設計原理：根據鉗夾原理設計機械手部；再根據套筒原理［6］，設計機械手鎖定加力桿部分；再通過手動葫蘆懸掛在移動小車上。

（1）機械手主要由手部、鎖定加力桿、懸掛、移動四部分組成。

（2）根據設計要求,利用角鋼制作機械手,利用2 寸水管制作套筒。利用槽鋼制作移動小車支架:用托輪制作小車行走輪，再利用手動葫蘆，按裝配圖組裝。裝配示意如圖4。

圖4 機械手裝配示意圖

機械手主要用于支重輪更換過程中，拆卸支重輪時，小車移到位，用機械手夾持住損壞的支重輪。移動小車，將損壞的支重輪從固定支架上取出；反向支重輪復位。

4 使用效果

4.1 縮短檢修時間，提高生產效率

使用原始的更換方式，采用木板搭斜坡道，眾手推送；更換時間較長，為4.3h/個。采用支重輪半機械化更換方法支重輪更換時間由原來的4.3h/個，縮短到0.61h/個，如圖5 所示。

圖5 效果對比圖

按2017 年支重輪更換影響作業時間，造成經濟損失計算。2017 年更換40 個支重輪。

縮短檢修時間=40×（4.3-0.61） = 147.6h

效益 ≈ 增加礦石處理量=147.6×900.03t/h= 132932.988t

4.2 減少了勞動強度和安全隱患

每次更換支重輪所需維修人員由6人減至3人，大大降低維修勞動強度。由于維修人員年齡普遍高齡化，對安全隱患的發生，反應時間往往會減慢，這樣容易出現安全事故。采用新的更換方式，大大減少了人身和設備隱患的發生率，不僅保證了設備的正常運行，還降低了安全事故的發生。

5 結語

綜上所述，支重輪半機械化更換方法滿足了更換需求，同時解決了現場維修人員的勞動強度的難題，更提高了生產效率，減少了一定的經濟損失。該方法可在同類礦山推廣應用，為我國礦山企業的發展做出貢獻。