天輪襯墊應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)及要求

發(fā)布時(shí)間：

2024-01-22

來源：

《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》5(以下簡稱《規(guī)程》)規(guī)定:“6.3.5.7天輪的輪緣應(yīng)高于繩槽內(nèi)的鋼絲繩，高出部分應(yīng)大于鋼絲繩直徑的1.5倍,。帶襯墊的天輪,，襯墊應(yīng)緊密固定。襯墊磨損深度相當(dāng)于鋼絲繩直徑,，或沿側(cè)面磨損達(dá)到鋼絲繩直徑的一半時(shí),，應(yīng)立即更換”。銅興公司及其他礦山采用天輪襯墊數(shù)十年的實(shí)踐表明,，采用襯墊須嚴(yán)格執(zhí)行《規(guī)程》規(guī)定并應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)及要求,。

1.1襯墊的安裝與更換標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，襯墊的軸向和徑向外形尺寸應(yīng)大于其安裝槽的尺寸,，使其裝配后產(chǎn)生一定的過盈而緊密固定,，其公差G的值應(yīng)視襯墊材質(zhì)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(yīng)較小,，G值<1.0mm為宜;聚氨酯宜居中，G值為1.0~1.8mm合適;利用報(bào)廢的運(yùn)輸膠帶或由一般橡膠的制成品可稍大,，G值>1.8 mm為宜,。此外，為緊密排列,，還應(yīng)根據(jù)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(yán)格按《規(guī)程》規(guī)定執(zhí)行,，以盡量減小提升中心的變化，減輕罐道及其導(dǎo)向槽(器)的磨損,，延長天輪使用壽命,，保護(hù)鋼絲繩等。

1.2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28~40mm,。這是因?yàn)椋燧喼睆皆?/font>2.5~4.0m,，其鋼絲繩直徑d為28~40mm,。《規(guī)程》6.3.3.8對提升容器的導(dǎo)向槽(器)與罐道之間的間隙做出規(guī)定,《規(guī)程》6.3.3.9對導(dǎo)向槽(器)和罐道之間的磨損更換程度做出規(guī)定,。這些間隙和磨損的累計(jì)之和,，如木罐道的最大值為10+15=25mm，仍然無法彌補(bǔ)因安裝襯墊而產(chǎn)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(dǎo)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(dǎo)向裝置與罐道磨損的有效方法，就是選擇一個(gè)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(yīng)為d與襯墊更換前的厚度e之和，即H=d+e,。筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)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(yōu)于原襯墊,，故取新襯墊更換前的厚度e'<e。顯然,，當(dāng)H或H值居中時(shí),，鋼絲繩提升中心與提升容器設(shè)計(jì)提升中心相重合(原有襯墊時(shí))或接近(原無襯墊時(shí))。采用聚氨酯時(shí),，當(dāng)H與H相差較大時(shí),，襯墊減薄值f(f=e-e'=H-H')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(jià)。

2.1襯墊擬減薄

括號內(nèi)40.5為襯墊減薄后數(shù)值。原e=H-d=86.5-37=49.5,，太厚;故取e'=H'-d=40.5-37=3.5,，合適;則f=e-e'=H-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(jià)材質(zhì)的襯墊不必考慮安裝固定墊層。

2.2 襯墊擬減薄示例2由圖2可得,，tan 30°= x/13,，x= 7.5。H=40-7.5 =32.5,，d = 28,，e=H-d=4.5;則圖3括號內(nèi)32為襯墊減薄后數(shù)值。原e=H-d=50-28=22,，較厚;故取e'= H'- d=32-28=4,，合適;則f=e-e'=H-H'=18。應(yīng)當(dāng)指出,，圖1襯墊中繩槽深度與繩槽半徑均設(shè)計(jì)為 50%d=18.5不合理。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)和銅興公司近30a的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知:(1)繩槽深度取25% d同=9.25 或30% d™=11.1,，較合理,，原設(shè)計(jì)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%d81=20.35較合理，原設(shè)計(jì)18.5比20.35小1.85,，鋼絲繩會產(chǎn)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(shù)要求相同,。

2.3 繩槽尺寸

3.1 繩槽深度

“卷筒襯木繩槽深度應(yīng)為鋼絲繩直徑的30%”。根據(jù)銅興公司經(jīng)驗(yàn),，當(dāng)繩槽深度約為25%d時(shí),，即可滿足使用要求。原洛陽礦山機(jī)器廠設(shè)計(jì)的繩槽深度僅為18%d,。繩槽隨著使用會逐漸加深,，不會出現(xiàn)鋼絲繩“跳槽”現(xiàn)象。銅興公司5臺提升機(jī)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(xiàn)過鋼絲繩跳槽現(xiàn)象,，故繩槽深度取(20%~25%)d比較合理。

3.2 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(yīng)力而導(dǎo)致繩與繩槽的加速磨損,。合理的繩槽半徑,，應(yīng)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(shí)有向兩側(cè)分開的傾向,。繩槽半徑取55%d比較合理,。

4.1襯墊材質(zhì)的選擇

天輪襯墊的主要功能是避免天輪與鋼絲繩之間直接接觸而產(chǎn)生互相磨損，因而性能指標(biāo)要求少且低,。我國從20世紀(jì)80年代初開始使用熱塑性聚氯乙烯(PVC)襯墊,，由于其價(jià)格低，沿用近30a,。由于PVC襯墊是硬質(zhì)無彈性塑料制品,，使用中襯墊間出現(xiàn)較大的間隙，噪聲大,，安全性能受影響,。后在原生產(chǎn)工藝及配方的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，研制出新型的PVC 襯墊,，比原PVC 襯墊性能提高20%,，同時(shí)推出聚氨酯及超高分子聚乙烯襯墊，解決了PVC材料的不足,，成為天輪襯墊的材質(zhì)”,。根據(jù)銅興公司采用襯墊數(shù)十年的經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)文獻(xiàn)及廠家的介紹，筆者認(rèn)為,，聚氨酯襯墊雖價(jià)格較高;超高分子聚乙烯襯墊雖價(jià)格便宜,。各礦山可依據(jù)使用環(huán)境及工況，將二者作為天輪襯墊的材質(zhì),。

4結(jié)語

輪緣和鋼絲繩,，銅興公司在提升機(jī)及絞車天輪的鑄鋼輪緣上均采用了襯墊，對鑄鐵輪緣上早期的襯墊亦進(jìn)行了改造,，均取得了很好的應(yīng)用效果,，可供同仁借鑒與參考。天輪改造或更新時(shí)應(yīng)采用襯墊,。

(1)襯墊的安裝與更換標(biāo)準(zhǔn)須嚴(yán)格按《規(guī)程》規(guī)定執(zhí)行,，以保證在減小提升中心的變化、減輕罐道及其導(dǎo)向槽(器)的磨損,、延長天輪使用壽命以及保護(hù)鋼絲繩等方面均取得較好的應(yīng)用效果,。

(2)襯墊材質(zhì)應(yīng)依據(jù)使用環(huán)境及工況進(jìn)行選擇，以延長其使用壽命周期,、減少更換頻次,、提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率為目標(biāo),。

(3)合理的襯墊徑向厚度、繩槽深度與繩槽半徑等技術(shù)參數(shù)是襯墊優(yōu)化的關(guān)鍵,。

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