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        天輪襯墊的應用與效果

        2023-10-19 閱讀次數:864


        天輪襯墊的應用與效果


        天輪是單繩纏繞式礦井提升機的重要部件。天輪使用壽命在很大程度上取決于輪緣使用壽命,故延長輪緣使用壽命即可延長天輪使用壽命。在早期的天輪設計中,除了鑄鐵輪緣必須采用襯墊外,鑄鋼和焊接輪緣較少采用襯墊。為了延長天輪和鋼絲繩的使用壽命,在提升機及絞車天輪的鑄鋼輪緣上均采用了襯墊,并對鑄鐵輪緣原襯墊進行了改造。當襯墊繩槽磨損到影響正常使用時,只需更換襯墊即可,避免了因輪緣過度磨損而導致天輪報廢,從而延長了天輪使用壽命。同時,襯墊使鋼絲繩處于無磨損摩擦狀態,延長了鋼絲繩使用壽命。礦山采用天輪襯墊數十年的實踐表明,襯墊既延長了天輪和鋼絲繩的使用壽命,減小了提升中心變化,也提高了提升系統運行的可靠性。

        1 天輪襯墊的應用與效果

        天輪襯墊主要有以下幾種形式,現簡述其應用效果。

        1.1 整體方形塊

        整體方形塊襯墊如圖 1 所示。其材質原為尼龍6,1983 年 5 月改為耐油橡膠 I4,用于銅興公司副井KJ2×3×1.5D-20 型提升機 (主軸裝置與制動系統已更新為 2JK-3/20A 型提升機結構)φ3.0 m 鑄鐵輪緣天輪,平均使用壽命約 1.17 a。2003 年 9 月,銅興公司將襯墊材質改為聚氨酯,其平均使用壽命約 6.83 a。由于襯墊的保護作用,現用重錘和罐籠的天輪迄今分別已使用近 35 a 和 39 a。

        圖1 整體方形塊襯墊

        1.2 剖分式楔形塊與整體矩形塊

        剖分式楔形塊襯墊如圖 2 所示。其材質為榆木,用于銅興公司副井 2БМ×2.5-20 型提升機 (已整機更新為 2JK-2.5/20A 型提升機)φ2.5 m 鑄鐵輪緣天輪。木質襯墊的缺點是壽命短,平均使用壽命約 0.83 a。2003 年 10 月,銅興公司將襯墊改為聚氨酯整體矩形塊,如圖 3 所示,其平均使用壽命約 6.5 a,使用壽命約為木質襯墊的 7.8 倍。現用 2 個天輪均為 1975 年 5月安裝,迄今已使用近 45 a。

        圖2 剖分式楔形塊襯墊

        圖3 整體矩形塊襯墊

        1.3 扇形整體塊Ⅰ與剖分式楔形塊Ⅰ

        扇形整體塊Ⅰ襯墊如圖 4 所示。其為銅興公司設計,材質為聚氨酯,用于銅興公司主井 KJ2×4×1.8D-11.5 型提升機 (主軸裝置與制動系統已更新為 2JK-4/11.5A 型提升機結構)φ4.0 m 鑄鋼輪緣天輪。原天輪為鑄鋼與鉚焊兩半式結構,總重 7.159 t,因無襯墊,輪緣和鋼絲繩磨損嚴重。曾因此提前報廢的 1 號和 2 號天輪,其輪緣繩槽底部磨損均達 22 mm 以上。輪緣繩槽磨損較深后,槽底半徑變小,使鋼絲繩產生過度擠壓,導致其因磨損和斷絲超標而提前報廢。2個新天輪分別僅使用 9 a 和 5.67 a 時,其輪緣繩槽又分別磨損達 9、6 mm 以上。為提高天輪和鋼絲繩使用壽命,2003 年 5 月,銅興公司在 2 個天輪上均安裝了聚氨酯襯墊,其平均使用壽命約 9.5 a,鋼絲繩使用壽命也有所延長,同時提高了設備的運轉效率。

        圖4 扇形整體塊Ⅰ襯墊

        2015 年 7 月,1 號天輪因軸瓦等原因更新時 (已使用近 22 a),輪緣襯墊采用了如圖 5 所示的剖分式楔形塊Ⅰ系列產品。其材質為超高分子聚乙烯,使用 4 a 多來效果較好。

        圖5 剖分式楔形塊Ⅰ襯墊

        2019 年 9 月,2 號天輪因轂軸連接失效進行更新時 (已使用 22.58 a),輪緣襯墊仍采用剖分式楔形塊Ⅰ,為提高其使用壽命,材質采用了聚氨酯。

        1.4 扇形整體塊Ⅱ與剖分式楔形塊Ⅱ

        扇形整體塊Ⅱ襯墊如圖 6 所示。其為銅興公司設計,材質為聚氨酯,圖 6(a)襯墊用于銅興公司盲主井 2JK-2.5/20 型提升機 φ2.5 m 鑄鋼輪緣天輪,其平均使用壽命約 7.5 a;圖 6(b)襯墊用于銅興公司盲副井 2JK-3/11.5 型提升機 φ3.0 m 鑄鋼輪緣天輪,其平均使用壽命 10 a 以上。原天輪均無襯墊,造成輪緣和鋼絲繩磨損嚴重。2003 年 7 月,銅興公司在 4 個天輪上均安裝了襯墊,迄今 3 個天輪仍正常使用,其中 2個副井天輪均已使用 35 a 以上,主井 1 號天輪已使用30 a 以上。

        圖6 扇形整體塊Ⅱ襯墊

        2018 年 5 月,因轂軸連接失效更新主井 2 號天輪時 (已使用 28.5 a),輪緣襯墊采用了如圖 7 所示的剖分式楔形塊Ⅱ,材質為超高分子聚乙烯。4 個天輪采用襯墊后,鋼絲繩使用壽命均有所延長。

        圖7 剖分式楔形塊Ⅱ襯墊

        1.5 剖分式楔形塊系列

        2017 年 9 月,銅興公司斜井 JTP-1.6×1.2/20 型提升絞車天輪采用剖分式楔形塊系列產品,材質仍為超高分子聚乙烯。

        綜上所述,天輪是否采用襯墊及其材質的不同,對天輪、鋼絲繩及襯墊的使用壽命均影響較大。采用襯墊可延長天輪和鋼絲繩的使用壽命;合理選用襯墊材質,是延長其使用壽命、減少更換頻次及提高設備效率等的關鍵。

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