底卸式箕斗底衬板改进
立井箕斗卸载装置的改进
Mineral Technology414《华东科技》立井箕斗卸载装置的改进申玉罡（冀中能源峰峰集团检测检验中心，河北 邯郸 056000）摘要：本文阐述了煤矿提升系统立箕斗卸载装置的状况，提出存在的问题，对存在的问题进行分析，确定将箕斗卸载装置进行改造。
通过对改造前后使用效果的比较，说明改造后的箕斗使用效果良好，在煤矿箕斗的改造和新设计中具有推广价值。
关键词：箕斗；卸载装置；固定溜槽；卸载曲轨1 概述煤矿JL系列立井单绳提煤箕斗多采用活动溜槽，侧扇形闸门，底卸式卸煤。
（1）结构特点：扇形闸门通过铰链轴1与斗箱下部的底箱连接，在扇形闸门上固定着卸载轴和卸载轮。
扇形闸门两侧板的下部用连接轴通过铰链折页轴承与溜槽底板连接在一起。
溜槽底板的前部用托滚轮7托住。
箕斗的最下部是底座9，底座上装有托木8，溜槽伸出时把溜槽托成一定的角度卸煤。
（2）卸煤过程：当箕斗提升到卸载阶段时，卸载轮首先进入安装在井架上的卸载曲轨中，箕斗沿曲轨4逐渐上升，曲轨将闸门向前推动，扇形闸门绕铰链轴1为中心向上转动并逐渐将门打开。
与扇形闸门侧板下部连接的溜槽6由原来的水平位置前伸翻转到设定的角度卸煤。
当箕斗卸完煤下放时，同样在曲轨和卸载轮作用下，使扇形闸门和活动溜槽复位。
2 存在的问题（1）活动溜槽与闸门连接在一起结构复杂，零件及连接件多、零件的制造费用高、重量大、使提升机的载荷大，增加提煤量困难。
（2）扇形闸门和溜槽联动，曲轨和卸载轮、卸载轴的抗力大，易磨损、易变形、易断裂。
（3）箕斗在卸载过程中，在曲轨轴的作用下，扇形闸门逐渐打开，与闸门联动的溜槽边向前伸出边转成设定的角度达到卸煤位置。
卸煤时溜槽超出箕斗之外，在多年的使用过程中矿井曾因箕斗卡住断绳发生坠落箕斗的事故，影响安全生产。
卸煤结束时箕斗下落，扇形闸门逐渐关闭，一起联动的溜槽边转动边缩回成水平位置，此过程由于溜槽自重重，当由原角度接近转成水平位置时产生巨大的冲击力，冲击铰链轴承和铰链轴。
箕斗及卸载装置的技术改造
箕斗重量 Ｑ ＝１９ ５ ｇ 。 ．７ ｋ
松散矸石 比重 Ｐ ６０ｋ ／ ３ ＝１０ ｇ ｍ
（ 如图 １ 示 ） 其 中新增 防跑车 装置 主要 由限位装置 、 所 ， 传 动杆 、 挡车 板 、 阻车 板 、 接板 、 车 轴 、 接 轴 等部 件 构 连 矿 联
矸石重量 Ｑ ＝Ｖ・ ３ ２×１０ ５ ２ ｋ ２ Ｐ＝ ． ６０＝ １０ ｇ 箕斗适应范 围： 筒倾 角 ０ Ｏ ， 井 ≤３ 。 箕斗 卸 载进 入 曲轨
Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉａ ａ ｓｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｏ Ｓ ｐ ｎｄ ｉｓＵｎ ｏ ｄ ｎ ｖｃ ｃ ｎ ｌ ｇｃ ｌＴｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ ｎ ｋｉ ａ ｔ ｌ ａ ｉ ｇ Ｄｅ ｉｅ
ＸＩ Ｚ ｍｉ ｇ Ｅ ｈｉ ｎ
Ｉｉ ｇｉ ｎ ｎ ｕｎ ｌ ｏｓｕ ｔｎＣ ． Ｎ ｃ ａｇ Ｊ ｇｉ ３０ ６Ｃ ｉ ） ａ ｘ Ｍｉ ａｄＴ ｎ ｅ Ｃ ｎｔ ｃ ｏ ｏ － ａ ｈ － ｉ ｘ ３ ０９ ｈ ａ Ｊｎ ｅ ｒ ｉ ｎ ｎ ｎ ａ ｎ
摘
要 ： 文介 绍对 斜井施工箕斗及卸载装置的技术 改造 ， 本 解决 了斜井施工运输矸石的困难 ， 在安全运输方 面有明显效果 。
关键词 ： 箕斗 ； 卸载装置 ； 技术改造
中图分 类号 ：Ｄ ３ ． Ｔ ５１ １
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：０ ６— ５ ２ ２ ０ ）１— ０７—０ １０ ２ ７ （Ｏｒ ０ ０ ３ ７ ３
维普资讯
江
西
煤
炭
科
技
２０ ０ ７年第 １ 期
Ｎ １ Ｏ． ２ ｏ ０ ７
ＪＡＮ Ｉ ＧＸＩＣ ＯＡＬ Ｓ Ｉ ＮＣ ＆ Ｔ ＣＨＮＯ ＯＧ Ｃ Ｅ Ｅ Ｅ Ｌ Ｙ
箕 斗及 卸 载 装 置 的技 术 改造
箕斗轮对拆卸装置改造浅析
在改造过程中 ， 通过相关人 员对箕 斗轮对装置运行状况 的观察 、 测 量、 计算及查阅相关资料 ， 决定采用 ５ ０×５ ０￣、 ０ ０ ｎ 厚度为 ３ ｍ 的铁板做 ０ｍ 为底板 ， 再在底板上与轮对堵盖相对应的位置 打 ３个 ２ ｍ 的螺丝孑 ， ０ｍ Ｌ 使用 时在轮对堵盖上开一个 １０ｉ的孔 ， ２ｈ ｍ 将该装置放在 轮对前面 ， 中 间放 一个千斤顶 ， 穿好轮对 与底板 之间的螺丝 ， 并且 紧固好 ， 千斤顶一 头 顶在轮对轴头上一头顶在底板 上 ， 准备Ｔ作做好后 ， 慢压千斤顶 ， 缓 使轮对缓慢脱离下来 ， 而轴承完好无 损。 设计过程具体如 下： １深入现场， 、 测量数据 ： 首先 ， 在主井井 口考察使用过的箕斗轮对 ， 仔细研究箕斗与轮对 的
（ 上接第 ３９页 ） 电流互 感器间发生短路 ，断路器侧母线段跳闸 出口 ４
无 法 切 除 该 故 障 ，而 电 流 互 感 器 侧 母 线 段 的小 差 元 件 （ Ｉ 差 动 元 即 母
（） ２改造箕 斗拆卸装置后 ， 再更换箕斗轮对装置时 ， 不但节约 了以往 的材料 ， 而且还操作方便 ， 省人省时 ， 使轮对拆卸下 来而对轴承毫无损
运行状况 ， 再仔 细测量 、 计算轮对 与底板 的距离 ， 需要 多长 的螺丝 ， 多厚 的铁板承受所 需的拉力。 ２ 材 料 择 及结 构 设 计 、 作 ： 、 制 （） １通过修旧利废 ， 修理 已使用过 的轮对 。了解箕 斗轮对结构 、 构成 材 料 等 情况 。 （） 材料 采用 上 ， 用 ５ ０×５ ０ ｍ 厚 度 为 ３ ｒ 的铁 板 做 为 底 板 ， ２在 选 ０ ０ｒ 、 ａ ０ｍ ａ 在 底 板 上 与轮 对 堵 盖 相 对 应 的 位 置 上打 ３个 ２ ｍ 的 螺 丝孔 ，再 做 三 ０ｍ
固定斗箱底卸式箕斗的改造
第 ３ 卷第 ８ ３ 期
・
煤 矿 安 全
２０ 年 ８ ０２ 月
新 技 术 ・ 工 艺 ・ 新
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３—４ ６ ２ ０ ） ８ ０ ８—０ ９ Ｘ（ ０ ２ ０ —０ ３ ２
固定 斗 箱底 卸 式 箕 斗 的 改 造
以上 ， 天 都 要 安 排 人 员 进 行 清 理 ， 每 不但 工人 劳 动
为 了 节 约 改 造 资金 ， 只对 卸 载 装 置 进 行 改 造 ， 将 原 来 的 固 定 斗 箱 式 箕 斗 改 为 插 板 式 箕 斗 ， 造 改
后 的 箕 斗从 斗 箱 的上 沿 至 底 座 的几 何 尺 寸 保 持 不
１ １ 风 动 系统 的 选择 ．
强 度 较 大 ， 且 影 响 提 升 效 率 ， 浪 费 大 量 的 电 而 还
时 ， 机 的 后 端 盖 和 机 座 后 端 就 有 与 液 压 支 架 前 电
探 梁 相 碰 撞 的情 况 发 生 ， 是 后 端 盖 磕 伤 、 这 隔爆 面 失效 、 承落架 ， 轴 电机 停 转 的 根 本 原 因 。 对于采煤 机来说 ， 电机 是 它 的 心 脏 部 件 ， 于 对 电 机 来 说 ， 贯 通 部 分 是 非 常 重 要 的 。 由 于 煤 矿 轴 井 下 条 件 恶 劣 ， 采 煤 机 的使 用情 况 来 看 ， 种 冲 从 这 撞又是 不 可 避 免 的。 为 适 应 这 种 工 作 条 件 ， 为 Ｙｆ ， —２ ０电机 设 计 了 防护 板 ， 图 ４ 当采 煤 ３ｓ ｃ３ ５ 见 。 机工 作 时 ， 液 压 支 架 前 探 梁 相 撞 的是 电机 防 护 与 板， 防护 板 装 在 电机 与 采 煤 机 相 联 接 的 法 兰 上 ， 冲 击 力 经 过 电机 法 兰 直 接 作 用 在 采 煤 机 上 。对 于 采
侧底卸式轻型箕斗自平衡系统研究
４
煤嘴底面倾斜 向下 ，箕斗 的下部装煤较多 ，又 由于装煤时从 左侧进煤 ，箕斗中的煤也会在右侧堆积 ，从而使箕斗整体的 重心偏 向右侧 （ 如 图 ２所示 ） ，使箕斗姿态发生倾斜 （ 如图２ 中虚线所示 ） 。图 ２中 １为箕斗装满煤后箕斗在平衡位置的 重心位置 ，２为箕斗装满煤后发生倾斜 的重心位置 。由于箕 斗在装 、卸载时重心位置的变化 ，使得固定配重无法解决箕
Ｗ ＝（ Ｍ＋ ｍ） ｇ Ａ ｈ＝（ ＋， 卵 ） ｇ （
ＣＯｔ
一１ ） Ｈ
式 中：
为箕斗恢复竖直状态 的势能增 加量 ，Ｊ ；Ｍ 为
箕斗 自重 ，ｋ ｇ ； 为箕斗所装 煤质量 ，ｋ ｇ ；ｇ为重力加
论
著
生压力 ；活动底板 ２可 以绕转轴 １ 做一定角度 的转动 ，与油 缸 ３的活塞杆连接，当箕斗装载 后存煤压迫底板对油缸 ３产
生压 力 ； 油缸 ３ 与油缸 ｌ ０通 过 油 管 １ Ｉ 和 电磁 换 向 阀 ５ 连通 ；
一
时刻的倾斜 度，并将测得 的数值传给控制系统，控制系统
向阀 发 出 电信 号 ，确 定 油路 是 “ 导通 ” 还是“ 断 开” 。当 箕 斗 装
判断倾角的绝对值 是否大于系统设定的阈值，同时向电磁 换 煤后发生倾斜 ，被倾角传感器所感知 ，控制系统发出信 号， 电磁换向阀将 油路导通 ，此 时活动底板上放下 ３ ． ５ ｔ 重的煤 ， 巨大的压力传 递到油缸 ３中，压力油从油缸 ３向油缸 １ Ｏ中 流动 ，油缸 １ ０的活塞杆将滚动配重推高 ，同时滚动配重对 于主绳连接点的力臂变 大，则配重重力力矩变大，箕斗倾角
主井提升机箕斗卸载装置改造
主井提升机 箕斗卸载装置 改造
赵 耀 军
（ 海 梅 山矿 业 公 司 ，江 苏 南 京 ２０ ４） 上 １ ０ １
摘要 ： 分析 了主井箕斗风动卸载装 置存 在的问题 ， 介绍 了改进后 的液压卸 载装置 的特点 、 组成 ， 该装置运行可 靠 、操作简单 、维修方 便、便于推广 ，是一种 高效 的箕斗卸 载装置 。 关键词 ：箕斗 ；卸载装置 ；液压
最大 工作推 力 （ ： Ｎ） ２２ 卸 载参数 ．
收 穑 日期 ：２ ０ —０２ ０ ６１ —１
３ ７ 。 １２ ０
蓄 能器 及安全 阀组 、 卸荷溢 流 阀组 、 石卸 载电磁 阀 、 矿 油 缸 以及 冷却 过滤装 置 等组成 。 ４ ２ 液压箕 斗卸 载装 置的 工作原 理 ． 液 压箕 斗卸 载装 置 的系统 工 作原 理 图见 图 １ 。动
气 缸 总长 （ ｍｍ） ： 气 缸行程 （ ｍｍ） ：
２２ ０ ４ ； ８ Ｏ ５；
极 大 ，能 耗加 大 ，且维护 检修 不便 ；②一 旦其 它地 方 用 气量过 大 ， 造成 主井 提升 卸载装 置所 需风 压下 降 ， 将 影 响主井 提升 卸载 装置 的正 常运行 ；③ 由于梅 山矿地 处 南方 ，空气 湿度 较大 ，冬季供 气管 道经 常 出现结 冰 现 象 ，且 结 冰后很难 判断 出结 冰部位 ，处 理危 险程 度 高且 难度 大 ；④ 根 据采选 矿 的实 际生 产情 况 ，中夜班 的用 气量 会大 大减少 ，但 为 了保 证主井 提升 装 置 的正 常工 作 ， 空压机 站必 须有 至少 １台空压机 维持 工作 ， 由 于该 空压 机容 量大 ，主驱动 电机功 率 为 １ｏ Ｗ ，加上 ５ｋ
４ １ 改造后 的 箕斗卸 载装 置的 组成 ． 改造 后 的箕 斗卸 载装 置 主要 由油箱 、 油泵 电面 积 （ｍ。 ： ｃ ） 活塞 杆 面积 （ｍ。 ： ｃ ） 最大 工作拉 力 （ ： Ｎ）
底卸式箕斗底衬板改进
底卸式箕斗底衬板改进摘要：为解决底卸式箕斗底衬板磨损过快问题，对衬板使用工艺要求、工况、衬板的耐磨特点进行了详细分析，综合影响因素对衬板材质进行了更换，对结构方式进行了改造，改善了衬板的耐磨性。
实际应用表明，改造后衬板的耐磨性大大的增强，大大降低了衬板浪费，节约了大量生产成本。
关键词：底衬板；材质；耐磨性；结构改造安徽开发矿业有限公司750万吨主井提升系统共有3套徐州煤矿安全设备制造有限公司生产的17立方底卸式箕斗，该型号箕斗底部衬板为两块橡胶衬板，衬板长宽高分别为2075*1000*150mm和2075*855*150mm，衬板有效磨损厚度均为50mm，每块橡胶衬板的重量约270kg，为嵌入固定方式。
设备在投入运行仅一个月后，底部衬板出料口部位的磨损厚度已达45mm，达到使用极限。
维修人员在更换衬板时，需用撬棍人工翘起旧衬板，拆除极其不方便，且因重量大，搬运、安装都比较艰难。
1.衬板磨损速度过快原因分析1.1. 矿石硬度过高通过对矿石的研究分析，安徽开发矿业的镜铁矿中SiO2的含量在35%～60%，矿石硬度整体偏高，普氏硬度系数为12～16，属于极坚固的岩石类型。
由于矿石的硬度极高，粒度大多在180mm左右，粗破后矿石形状各异，加快了衬板的消耗。
1.2. 衬板磨损方式分析通过对箕斗装、卸载过程的分析可知：在箕斗装矿时，计量斗内大部分的矿石以弧线自由落体形式下落4m，即速度达到9m/s左右后，首先对箕斗后壁衬板形成很大的冲击，矿石经过后壁衬板弹射后再落到底衬板，并形成较大冲击，随后因矿石的累计，底部衬板不再受什么冲击，该过程底衬板的磨损形式为凿削式磨料磨损。
在箕斗卸矿时，矿石不断的经过底衬板而滑落至矿仓内，因而对底衬板造成很大的磨损，而这种磨损大部分为粘着磨损。
1.3. 衬板本身材质的原因箕斗底衬板使用橡胶衬板，从设计理念来说，橡胶衬板具有较好的耐磨性，而且橡胶自身特有的弹性可以对物料起到缓冲作用，大大降低物料对箕斗的冲击力，能承受一般冲击载荷。
箕斗改造
提升机系统可靠性的技术改进【摘要】针对提升机系统中副井罐笼不能正常工作出现的问题，提出改进方案，将主井箕斗改为可载人箕斗，提高了提升系统的可靠性。
【关键词】提升系统可靠性改进方案1 问题的提出普通罐笼为多用途的提升容器，它既可以提升煤炭和矸石，也可升降人员、运送材料和设备。
罐笼主要用于副井提升。
而当副井提升系统失灵，急需工作人员下井进行检查时，需要从主井下,主井箕斗内为倾斜斜面，不能立人。
为吸取有关副井提升系统失灵教训，切实确保安全生产要求，防止事故的发生，经研究对主井箕斗进行技术改进，即在主井箕斗内安装载人平台，实现箕斗对人的安全运输。
2 制动系统的技术改进方案的确定我国煤矿广泛采用固定斗箱底部卸载式箕斗，采用曲轨连杆下开折页平板闸门结构。
煤矿广泛采用后卸式箕斗，它由斗箱、行走轮组、扇形闸门及牵引连接装置等组成。
当卸载时，使箕斗向后倾斜与水平面成50°～55°。
如图2-1所示。
图2-1在主井箕斗内安装平台支架，固定装置用两组角铁，每组宽度不一，钢板焊接在角铁上，长度一致，目的在于日常装载煤时，稍长的一面可挡住煤，防止煤外泄。
主井箕斗正常工作提煤时不需放下，与主井壁呈0°，如图2-2所示。
图2-2当主井箕斗载人时，平台支架放下，使箕斗充当罐笼使用，支架与箕斗壁呈90°，这样人站在箕斗内如同在罐笼内，平台起个支持作用。
如图2-3所示。
图2-33 其它相关要求若箕斗长4米，安装的载人平台需在箕斗的1/2处，即面板离箕斗顶部有2米左右的距离，工作人员一旦进入箕斗，箕斗外的安全门帘需要放下。
安全门帘在箕斗提煤提物时卷起挂在箕斗顶部，只有在载人时用到，确保人身安全。
4 结论箕斗实现对人的提升方案，完全是建立在副井罐笼提升装置失灵不能正常工作情况的基础上，因此在箕斗内安装载人平台有效的实现了载人的需要。
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底卸式箕斗底衬板改进
摘要：为解决底卸式箕斗底衬板磨损过快问题，对衬板使用工艺要求、工况、衬板的耐磨特点进行了详细分析，综合影响因素对衬板材质进行了更换，对结构方式进行了改造，改善了衬板的耐磨性。
实际应用表明，改造后衬板的耐磨性大大的增强，大大降低了衬板浪费，节约了大量生产成本。
关键词：底衬板；材质；耐磨性；结构改造
安
徽开发矿业有限公司750万吨主井提升系统共有3套徐州煤矿安全设备制造有限公司生产的17立方底卸式箕斗，该型号箕斗底部衬板为两块橡胶衬板，衬板长宽高分别为2075*1000*150mm和2075*855*150mm，衬板有效磨损厚度均为50mm，每块橡胶衬板的重量约270kg，为嵌入固定方式。
设备在投入运行仅一个月后，底部衬板出料口部位的磨损厚度已达45mm，达到使用极限。
维修人员在更换衬板时，需用撬棍人工翘起旧衬板，拆除极其不方便，且因重量大，搬运、安装都比较艰难。
1.衬板磨损速度过快原因分析
1.1. 矿石硬度过高
通过对矿石的研究分析，安徽开发矿业的镜铁矿中SiO2的含量在35%～60%，矿石硬度整体偏高，普氏硬度系数为12～16，属于极坚固的岩石类型。
由于矿石的硬度极高，粒度大多在180mm左右，粗破后矿石形状各异，加快了衬板的消耗。
1.2. 衬板磨损方式分析
通过对箕斗装、卸载过程的分析可知：在箕斗装矿时，计量斗内大部分的矿石以弧线自由落体形式下落4m，即速度达到9m/s左右后，首先对箕斗后壁衬板形成很大的冲击，矿石经过后壁衬板弹射后再落到底衬板，并形成较大冲击，随后因矿石的累计，底部衬板不再受什么冲击，该过程底衬板的磨损形式为凿削式磨料磨损。
在箕斗卸矿时，矿石不断的经过底衬板而滑落至矿仓内，因而对底衬板造成很大的磨损，而这种磨损大部分为粘着磨损。
1.3. 衬板本身材质的原因
箕斗底衬板使用橡胶衬板，从设计理念来说，橡胶衬板具有较好的耐磨性，而且橡胶自身特有的弹性可以对物料起到缓冲作用，大大降低物料对箕斗的冲击
力，能承受一般冲击载荷。
但是，在实际使用中，要发挥橡胶衬板的优点，体现它的耐磨性则受到四个外部因素的影响：一是冲击角度，一般来说，矿石与橡胶衬板的磨损主要是由撕裂力造成的，磨损程度取决于冲击角度的大小。
对橡胶衬板，90度的冲击角度是最理想的，角度越小造成的磨损越大。
从现场矿石的下落角度来看，大多数矿石先经前壁衬板缓冲然后才落到底衬板处，冲击角度较小，对橡胶衬板造成的磨损较大；第二种影响因素是冲击，速度越大，对衬板磨损越快。
现场矿石下落的高度超过了6米，冲击速度较大，也促使衬板磨损较快；第三种因素是矿石的大小和形状，矿石块越大、重量越重、尖锐点越多，在冲击速度较大的情况下容易导致橡胶衬板局部破坏，现场粗破后的矿石的形状不规则，都导致了箕斗橡胶衬板的较快磨损。
第四种影响因素为矿石对橡胶衬板压力，压力越大，矿石与橡胶相对摩擦时的摩擦力越大，而卸矿过程中，矿石对对橡胶衬板的压力很大，因而粘着磨损非常大，笔者认为该因素为衬板磨损过快的主要原因。
2.对底部衬板的改进措施
由于矿石硬度、大小、形状是个不可改变的因素，箕斗装、卸载方式也难以改变，所以只能通过选择最适宜的衬板材质或进行必要的结构改造，来减少底衬板消耗。
改造后的衬板共6块，尺寸1032*615*30mm的4块，尺寸1032*580*30的2块，均为中心对称形式，紧固方式为方头螺栓紧固。
这样在保证原衬板功能的情况下，改造后不仅减少了每块衬板的重量，保证了采购的衬板的通用性，同时一般情况下仅需更换出料口的两块衬板。
3.经济效益分析
由上表可知，改造前每套箕斗每年消耗的橡胶衬板数量约为12套，费用高达28.08万元；而改造后每套箕斗每年消耗的高锰钢板衬板数量约为4块，费用仅为2.056万元，而改造所需的费用也仅为3.5万元左右，使用高锰钢板的性价比远远高于橡胶衬板。
改造后更换衬板所需的时间、人力等都大大的节约了，保证了生产的连续性。
4.结语
对底衬板的材质更换大大的改善的衬板的耐磨性，而结构改造不仅满足了生产工艺的要求，同时还减少了不必要的浪费，取得了良好的使用效果。
衬板的磨损特性与磨损工况是紧密联系的，而磨损主要与磨损过程的工作条件如载荷、速度、温度、表面粗糙度以及材料特性等因素有关。
耐磨材料的选择及降低磨损措施的选择要结合实际使用条件来考虑。
暂时没有一种万能的处处适用的耐磨材料，而只有适用于某种工况的最佳耐磨材料，最佳耐磨材料和措施的选择来自于对衬板磨损失效的认真分析以及正确的思路。