副井罐笼液压自动帘子门的研究与应用.pdf

总第 1 7 6期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 2 7 9 8 ． 2 0 1 4 ． 0 4 ． 0 2 9 副井罐笼液压自动帘子门的研究与应用 秦宇鹏 潞安集团 司马煤业有限公 司， 山西 长治0 4 7 1 0 5 摘要 以司马煤矿副立井罐笼液压自动帘子门改造项目为例， 详细介绍了该项 目的实施研究过程， 通过对 副立井罐笼卷帘门的技术改造， 避免了传统手动卷帘门对煤矿安全生产带来的诸多不便与不安全因素。 关键词 传 统罐笼卷帘门； 工艺改造； 自动卷帘门 中图分类号 T D 5 3 1 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 4 04 0 0 6 8 ． 0 2 1 罐笼卷帘门改造背景 司马煤业有限公司自建矿以来 ． 副立井罐笼帘子 门一直采用最传统的上下滑动运行的形式。 需有专职 人员手动挂放 ， 经 常因操作不方便 、 挂放帘门不到位 而耽误罐笼提升速度， 影响乘坐人员的安全。针对这 一 问题 ， 经过长期的调研、 实践 ， 设计 、 研究 出了一套 适用于煤矿立井的罐笼液压 自动帘子门。 2 改造方案说明 新型的帘子门在副立井原操车液压站系统的基 础上 ， 采用摇台和罐笼相互闭锁 ， 由井 口操车信号工 发出信号指令后， 依靠油缸带动帘子 门自动升降． 整 个操作程序实现了全过程 自动控制。该 自动帘子门 的研制成功 。 不但能节省罐笼安全门的闭合时间， 简 化井口操车信号工 、 把钩工的操作流程 ， 还可避免人 为误操作， 能大大提高立井提升的安全可靠性和工作 效 率 3 工作原理及性能实现的分析计算 3 ． 1 工作原理 罐笼帘子 门以现有操 车液压站系统为基础 ． 首 先 ， 在油缸头部装设抓捕器 ， 并在罐笼外侧安装一套 曲轨， 由操车液压站驱动油缸 ， 控制抓捕器在曲轨 中 升降。其次 ， 装设不锈钢材料制作的罐笼帘子 门， 通 过导绳轮过渡到罐笼外侧的配重块 ， 配重块在罐体滑 槽 中可 自由滑动。然后， 当罐笼走勾时， 抓捕器远离 罐笼 ， 罐笼到位需打开帘子 门时， 油缸控制抓捕器下 行 ， 并沿曲轨靠近罐笼 ， 由抓捕器对配重块 的抓捕和 释放来实现罐笼帘子门的打开和关闭。 3 ． 2 性能实现的分析计算 1 计算帘子门开闭的时间 68 活塞腔容积 V I 耵 S 4 9 0 9 m l 1 活塞杆腔容积 前 [ ] 。 一 等 ]s 2 5 。 3 m l c 2 式中 D为帘子门油缸 内径 ， 5 0 mm d为活塞杆 直径 ， 3 5 mm； S为行程 ， 2 5 0 0 l ／ m q 。 液压系统流量 Q 4 01 4 7 0 ／ 6 0 9 8 0 m l 3 液压站油泵排量为 40 m l ／ 转， 电机 4极 ， 转速为 1 4 7 0 r ／ mi n ； t 开 为罐笼帘子门打开时间； 凳 为罐笼帘 子门关闭时间。 通过公式计算得出 -2 ． 5 5 s 开 z 3 关 。 打开帘子门太快 。 应在打开方向增设叠加式单向 节流阀， 使开、 关时间大约都在 5～ 6 S 之间。 2 计算油缸拉起帘子门所需的拉力P P 竽 0 ． 196 M P a 。 p 一 [ 詈 一 导 ] 一 ’ 。 式中 p为拉开帘子门所需的拉力 ， M P a 。帘子门 自身的重量约 2 0 ， 配重块 的拉力大体与绳轮 间摩 擦力相抵消。 通过公式计算得出P为0 ． 1 9 6 MP a ， 此拉力很小， 对于液压系统来说几乎可以忽略 ． 所以油缸拉起帘子 门完全没问题。 3 计算配重块 G杆 吾 3 ． 4 10 -6 收稿 日期 2 0 1 2 4 } 3 4 6 作者简介 秦宇鹏 1 9 8 1 一 ， 男， 山西长治人 ， 助理工程师， 从事机电管理工作。 2 0 1 4年4月 秦宇鹏 副井罐笼液压自动帘子门的研究与应用 第2 3卷第4期 式中 G 杆为帘子 门最下 面的一根 门杠 的重量 ， k g ； d为帘 子 门最下 面 的一 根 门杠 的直径 ， 3 0 m m； 为帘子门最下面的一根门杠的长度 ， 1 8 3 0 m m P为 铁的比重 ， 7 ． 8 5 g ／ e m 。 为使帘子门能够顺利 闭合到 煤矿安全规程 规 定的安全距离， 通过实践 ， 采用 比 G 杆 轻 2 ． 5 k g的配 重块 ， 即 G 配 1 0 ． 1 5 2 ． 5 7 ． 5 k g 。 4 改造前后优缺点对比 4 ． 1 现有罐笼卷帘门 因为人工挂放 ， 经常因罐笼卷帘门闭合不到位而 影响乘坐人员 的安全。由于罐笼卷帘门用在立井提 升环境中． 在人工挂放过程中经常会把一些杂物碰到 井筒里 工人容易在罐笼与摇台搭接处摔碰 ， 造成扭 脚等工伤事故。在开启过程中卷帘受力不均会导致 导杆变形 ， 不仅使挂放帘门速度变慢 ， 而且影响美观 ， 增加维修量。在淋水大的矿井 ， 工人需穿雨衣挂放帘 子门， 与现代化矿井极不相称 。 4 ． 2 改造后卷帘门 ①原理简单， 结构牢靠， 维修方便； ②全不锈钢设 计 ， 外观美观大方 ； ③全 自动开启 、 关闭， 取消手动控 制 ， 节省时间 ； 把钩工在井 口有淋水的矿井作业 时可 避免淋水作业； ④液压驱动， 速度可调， 自动与手动之 间转换方便 ； 当不便用液控 时。 可人为轻松开闭罐帘 门； ⑤罐笼 自动卷帘门， 包括罐笼门体机械装置、 液压 驱动装置 、 电器控制装置 ， 其特征在于该卷帘门在上 下装有到位传感器 。 能发出到位指令 ， 并通过电控装 置 自动闭锁 ， 保证 在罐笼运行 中卷帘门不会意外打 开； ⑥充分利用罐笼周 围的有效空 间， 提高罐笼的利 用率． 提高罐笼 的运送效率 ． 即使是在上下液压支架 等大型设备时也无须拆下； ⑦卷帘门的曲轨隐藏在罐 笼的主受力槽钢后面 ， 任何时候也不会 因受到撞击而 造成损害 5 副立井 自动卷帘门改造后所产生的经济及 社会效益 新型罐笼帘子门的研究与应用 ， 不仅减轻了把钩 工的劳动强度 ， 而且能为职工乘坐罐笼提供方便 ， 更 能保障提升系统的安全运行。通过使用副井罐笼 自 动卷帘门装置， 工人乘坐罐笼时再也不用手动提拉罐 笼卷帘门了． 每班可多提升约 2 0勾 ， 大大提高了生产 效率。 具有较高的使用和推广价值。 [ 责任编辑 常丽芳 ] 上接第4 8页 把柔性刀齿卡住 ， 在下次开机时， 理论 上液压马达应带动柔性刀齿随轴一起转动 ． 但由于柔 性刀齿被混凝土卡住无法转动 ， 当液压马达的扭矩大 于柔性刀齿卡箍的紧固力时。 柔性刀齿停在被卡位置 不动作， 而只有马达带动轴旋转。只有人为将阻塞物 处理后 ． 再将卡箍上 的螺栓坚 固后 ． 柔性刀齿才会随 同轴和马达一起运转进行混凝土的搅拌。 3 柔模注浆泵柔性刀齿的优点 1 柔模注浆泵柔性刀齿经现场实际应用 ， 运行 良好 ， 反应灵活， 可根据负荷大小 自行调节而不被损 坏 ， 可重复利用 ， 而刚性刀齿不可以重复使用。 2 使用以来 ， 柔模制备机再未出现过由于刀损 坏严重而影响生产的现象 。 3 为公司节约了大量的人力和物力， 为井下柔 模的正常生产打下了坚实的基础 。 为每天生产班正常 开机提供了有力的保障 ， 经济效益显著。 4 装置结构 紧凑 ， 使用效果好 ， 非常易于推广 应用。 4 经济效益分析 柔模注浆泵柔性刀齿的设计应用 ． 减少 了堵管 、 搅拌器堵塞及断齿现象， 保证了柔模注浆泵的正常运 行， 并节约 了大量人力 和财力。例如综采工作面按 “ 三八” 制进行组织生产 。 检修班为 8点班 ， 生产一班 为 4点班 ， 生产二班为 0点班 ． 打柔模 只能在 8点班 进行 。 为更好地打设柔模不影响后 4点班和0点班的 正常生产， 专门设立一个班进行打设 以下称“ 柔模 班” 。柔模注浆泵若按一个月坏 2次， 柔模班每班按 1 4人计算 ， 再影响两个生产班生产 ， 每个生产班按 3 3 人算 ， 两个生产班共计 6 6人 ， 再加上柔模班人数总计 8 0人 ． 每个月平均设备坏 2次共计用工 1 6 0个 ， 每工 按 3 6 0元计 。 每个月最少节省人 民币 5 7 6 0 O元 ， 每年 最少节约人工费约 6 9 1 2 0 0元左右； 采购一套柔模注 浆泵搅拌总成 1 4 5 0 0 0元 ， 每年按 1 0套采购共需要花 费人民币 l 4 5 0 0 0 0元。柔性刀齿运用每年使公 司总 成本费用节约 2 1 4 1 2 0 0元左右 ， 可见经济效益非常 可观 5 结语 总之 ， 经现场实际使用 ， 此装置安装方便 、 简单 ， 运行可靠 ， 维修量少 ， 可节约很大的人力、 物力和财 力， 且制作费用低 ， 经济效益高， 是综采工作面柔模支 护快速沿空留巷的好伴侣 ， 应大面积推广和应用。 [ 责任编辑 常丽芳] 6 9