高位翻车机内阻车器失效原因与改进措施无心磨床

高位翻车机内阻车器失效原因与改进措施

高位翻车机内阻车器失效原因与改进措施 2011年12月09日 来源： 高位翻车机是原煤炭部邯郸设计研究院为适应煤炭工业的不断发展而开发的，至今已研制出两代产品，并且均已应用于生产。实践证明，该设备结构简单，运行平稳，生产环节少，不需要地下建筑，节约基建投资，可广泛用于煤炭、冶金、化工、建材等行业，是很有前途的矿车换装设备。高位翻车机内阻车器是防止矿车在翻卸过程中发生跑车事故的关键部件，可靠与否，直接关系到安全生产。但据跟踪调查，该设备无论第1代还是第2代产品，都不同程度存在着内阻车器失效现象。如大屯煤电公司姚桥矿风井主排矸系统使用了1台第1代GFY1.5/6型高位翻车机，开始时内阻车器开闭正常，没有出现失效现象；3个月后，发现内阻车器在高位翻车机转臂翻转过程中，阻爪一直处于非阻车状态(打开状态)，因发现及时，没有发生跑车事故。又如义马矿务局观音堂矸石电厂主燃料系统选用了1台第2代FY1/6型高位翻车机，使用中曾因阻爪失灵而发生矿车在翻车机内窜出事故。经过调查，对内阻车器失效的原因进行了分析，并提出了改进措施。1　GFY型系列高位翻车机内阻车器失效原因　　GFY型系列高位翻车机是邯郸设计研究院设计开发的第1代产品，其内阻车器的结构如图1所示，它位于高位翻车机转臂翻卸的内侧。工作原理是：当转臂抬起翻卸物料时，阻爪失去托辊组的制约，在扭簧的作用下关闭，处于阻车状态；卸料完毕，转臂下放，当接近承接矿车位置时，阻爪拐臂撞击托辊组，在托辊组的作用下，扭转扭簧使阻车器打开，准备承接下一辆待卸矿车。图1　GFY1.5/6型高位翻车机内阻车器1—拐臂；2—托辊组；3—轴；4—扭簧；5—轴承座；6—阻爪　　据大屯煤电公司姚桥矿的调查，从现场看，该矿位于微山湖畔，地下水丰富，掘进的矸石含水量大，有时矿车中含有近1/3的水。在卸载过程中撒落的矸石和泥水顺着挡板流到阻车器上，使用中清理也不及时，导致扭簧锈蚀严重；又矸石和泥水长时间粘在内阻车器上，固化结块，最终使扭簧失效，长轴变形，导致阻车器失效。　　抛开制造和使用上的原因，从设计方面看，如果阻车器不是布置在转臂的内侧而是在外侧，污染就会轻得多，扭簧也就不易锈蚀。从扭簧设计参数看，原设计主要考虑了矿车对阻车器阻爪的摩擦力矩和阻爪自重产生的阻力矩，而对工作环境、制造、安装、使用等一系列增加阻车器阻力矩的因素考虑不足。将这些因素都加进去，对扭簧的工作力矩进行如下计算。 1.1　矿车对阻车器的阻力矩M1　　矿车对阻爪产生的压力P(以GFY1.5/6型为例)为　P=Z(G+Q)(sinβ+kω cosβ)g≈253 N式中：Z为矿车数，Z=1；G为矿车质量，G=718kg;Q为矿车最大装载质量，Q=2 720kg;β为翻车机内轨道倾角，β=0°；ω为矿车运行阻力系数，ω=0.005；g为重力加速度，g=9.8m/s2；k为矿车启动阻力系数，k=1.5。　　矿车对阻车器的阻力矩M1为　　　　M1=PμR=12 650 N.mm式中：μ为车轮与阻爪的摩擦系数，μ=0.15～0.25；R为阻爪的长度，R=250mm。 1.2　阻爪自重产生的阻力矩M2M2=Rqg/2≈7 602 N.mm式中：q为阻爪质量，q=6.2 kg。 1.3　环境因素产生的阻力系数K　　因环境因素(如泥水污染、结块等)而产生的阻力矩无法计算，所以采用计入系数K的方法，取K=1.5。 1.4　扭簧效率折减系数η　　考虑制造、安装和轴承摩擦等因素，取扭簧效率折减系数η=0.9。 1.5　阻车器转动时所需要的工作力矩MM=K(M1+M2)/η≈33 754 N.mm　　此力矩也就是扭簧的工作扭矩。原设计扭簧工作扭矩为19 800 N.mm，明显小于上述计算实际所需要的扭簧工作扭矩33 754 N.mm。2　FY型系列高位翻车机内阻车器失效原因　　FY型系列高位翻车机是邯郸设计研究院研制的第2代产品，它克服了第1代产品内阻车器设在转臂内侧的缺陷，但将扭簧结构改为重锤结构。具体形式见图2。其工作原理是：阻爪轴与支座之间为间隙配合，阻爪可以自由转动，当高位翻车机翻卸物料时，转臂抬起，阻爪在重力的作用下也相应转动，达到一定角度后开始阻车；卸料完毕，转臂复位，阻爪在重力的作用下离开阻车位置，阻车器打开，准备承接下一辆待卸矿车。图2　FY1/6型高位翻车机内阻车器1—阻爪(重锤)；2—轴；3—支座　　据观音堂矸石电厂主燃料系统高位翻车机现场观

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