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行業新聞

天輪襯墊在使用時需要了解哪些要求?

2024-01-16 閱讀次數:502

天輪襯墊在使用時需要了解哪些要求?

《金屬非金屬礦山安全規程》(以下簡稱《規程》)規定:“6.3.5.7 天輪的輪緣應高于繩槽內的鋼絲繩,高出部分應大于鋼絲繩直徑的 1.5 倍。帶天輪襯墊的天輪,襯墊應緊密固定。襯墊磨損深度相當于鋼絲繩直徑,或沿側面磨損達到鋼絲繩直徑的一半時,應立即更換”。銅興公司及其他礦山采用天輪襯墊數十年的實踐表明,采用襯墊須嚴格執行《規程》規定并應符合以下標準及要求。

天輪襯墊

一、襯墊的安裝與更換標準

根據《規程》規定,襯墊的軸向和徑向外形尺寸應大于其安裝槽的尺寸,使其裝配后產生一定的過盈而緊密固定,其公差 G 的值應視襯墊材質而定。熱塑性聚氯乙烯塑料 (PVC)及新型 PVC、尼龍 6 和超高分子聚乙烯應較小,G 值<1.0 mm 為宜;聚氨酯宜居中,G 值為 1.0~ 1.8 mm 合適;利用報廢的運輸膠帶或由一般橡膠的制成品可稍大,值 > 1.8 mm 為宜。此外,為緊密排列,還應根據襯墊安裝的最后周向間隙值,制作合適的“間隙襯墊”,以手錘打入,保證襯墊的周向緊密固定。

襯墊的更換要嚴格按《規程》規定執行,以盡量減小提升中心的變化,減輕罐道及其導向槽 (器)的磨損,延長天輪使用壽命,保護鋼絲繩等。

二、襯墊徑向厚度

無襯墊的天輪由礦山自行安裝襯墊后,鋼絲繩提升中心的變化一般在 28~40 mm。這是因為,天輪直徑在 2.5~4.0 m,其鋼絲繩直徑 為 28~40 mm。《規程》6.3.3.8 對提升容器的導向槽 (器)與罐道之間的間隙做出規定,《規程》6.3.3.9 對導向槽 (器)和罐道之間的磨損更換程度做出規定。這些間隙和磨損的累計之和,如木罐道的最大值為 10+15=25 mm,仍然無法彌補因安裝襯墊而產生的鋼絲繩提升中心的變化值,因此必將增加容器在罐道上的摩擦力,加劇容器導向裝置與罐道的磨損。對于鋼絲繩罐道單繩多段提升而言,提升中心的變化也是造成“卡罐”的原因之一。

減輕導向裝置與罐道磨損的有效方法,就是選擇一個比較合理的襯墊徑向厚度 H,以盡量縮小鋼絲繩提升中心的變化值。H 值應為 與襯墊更換前的最小厚度 之和,即 Hde。筆者根據經驗認為,若天輪原無襯墊,e 取 0~10 為宜;若天輪原有襯墊,考慮到新襯墊性能一般優于原襯墊,故取新襯墊更換前的最小厚度 e′< e。顯然,當 H 或 H′值居中時,鋼絲繩提升中心與提升容器設計提升中心相重合 (原有襯墊時)或接近 (原無襯墊時)。采用聚氨酯時,當 H′與H 相差較大時,襯墊減薄值 (fee′=HH′)可安裝為“固定墊層”,這樣既可保持鋼絲繩提升中心不變或少變,又可減薄新襯墊厚度,以降低其購價。

1、 襯墊擬減薄示例

括號內 40.5 為襯墊減薄后數值。原 eHd=86.5-37=49.5,太厚;故取 e′=H′-d=40.5 -37=3.5,合適;則 fe -e′=-H′=46。

f 安裝為固定墊層后,既可保持鋼絲繩提升中心不變,亦可減薄新襯墊厚度,減少聚氨酯用料,降低采購成本。廉價材質的襯墊不必考慮安裝固定墊層。

可得,tan 30°=x/13,x=7.5。H=40 -7.5=32.5,d=28,eHd=4.5;則圖 3 括號內 32為襯墊減薄后數值。原 eHd=50-28=22,較厚;故取 e′=H′-d=32-28=4,合適;則 fee′=-H′=18。

應當指出,圖 1 襯墊中繩槽深度與繩槽半徑均設計為 50% d=18.5 不合理。根據有關文獻和銅興公司近 30 a 的實踐經驗可知:

(1)繩槽深度取 25% d=9.25 或 30% =11.1,較合理,原設計 18.5 比 9.25 或 11.1 分別深 9.25 或7.40,不合理。襯墊高度可減小至 95.75 或 93.9,H與 H′均不改變;

(2)繩槽半徑取 55%d=20.35 較合理,原設計18.5 比 20.35 小 1.85,鋼絲繩會產生一定程度的擠壓;

(3)天輪襯墊與卷筒襯木 (塑襯)的繩槽深度與繩槽半徑的技術要求相同。

三、 繩槽尺寸

1 繩槽深度

按要求,“卷筒襯木繩槽深度應為鋼絲繩直徑的 30%”。根據銅興公司經驗,當繩槽深度約為 25% d 時,即可滿足使用要求。原洛陽礦山機器廠設計的繩槽深度僅為 18% d。繩槽隨著使用會逐漸加深,不會出現鋼絲繩“跳槽”現象。銅興公司 5 臺提升機按 (20%~25%) d 銑削的卷筒襯木或定制的卷筒塑襯,使用 30 余年從未出現過鋼絲繩跳槽現象,故繩槽深度取 (20%~25%) d 比較合理。

2 繩槽半徑

繩槽半徑過小會引起鋼絲繩過度擠壓而提前斷絲;過大又會使鋼絲繩支撐面積減小,增大其接觸應力而導致繩與繩槽的加速磨損。合理的繩槽半徑,應使鋼絲繩與槽底緊密貼合并保持必要的間隙,此間隙是考慮到鋼絲繩在工作時有向兩側分開的傾向。根據要求,繩槽半徑取 55% 比較合理。