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礦井提升機天輪襯墊的分析與應用
發布時間：
2024-01-19
來源：
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，承德銅興礦業有限責任公司(以下簡稱“銅興公司”)從2003年5月開始，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。銅興公司及其他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
銅興公司采用的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KJ2x3x1.5D-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3) ф3.0m鑄鐵輪緣天輪，平均使用壽命約1.17a。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6.83a。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35A和39a
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2BMx2.5-20型提升機(已整機更新為2JK-2.5/20A型提升機)o2.5m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6.5a，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45a.
1.3 扇形整體塊|與剖分式楔形塊
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KJ2x4x 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4)o4.0m鑄鋼輪緣天輪。原天輪為鑄鋼與鉚焊兩半式結構，總重7.159t，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9a和5.67a時，其輪緣繩槽又分別磨損達9、6mm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9.5a，鋼絲繩使用壽命也有所延長，同時提高了設備的運轉效率。
2015年7月，1號天輪因軸瓦等原因更新時(已使用近22a)，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4a多來效果較好。
2019年9月，2號天輪因轂軸連接失效進行更新時(已使用22.58a)，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o2.5 m鑄鋼輪緣天輪，其平均使用壽命約7.5a;圖6(b)襯墊用于銅興公司盲副井2JK-3/11.5型提升機ф3.0m鑄鋼輪緣天輪，其平均使用壽命10a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35a以上，主井1號天輪已使用30 a以上。
2018年5月，因轂軸連接失效更新主井2號天輪時(已使用28.5a)，輪緣襯墊采用了如圖7所示的剖分式楔形塊ⅡI，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。
1.5剖分式楔形塊系列
2017年9月，銅興公司斜井JTP-1.6 x1.2/20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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