滚动罐耳在侯庄矿主井箕斗上的改造应用

赵帅++李国胜++董莹++王强

摘 要：针对侯庄矿主井箕斗运行中罐道磨损严重、维修量大，更换频繁的问题，将滑动罐耳改为滚动罐耳，改造后，解决了上述问题，箕斗运行更加平稳，经济性和安全性都得到了提高。

关键词：滚动罐耳；箕斗；提升；改造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.110

侯庄矿是山东金岭矿业股份有限公司的主要矿石生产单位之一，于20世纪90年代投产，矿区面积0.7483平方公里，年产铁矿石50万吨，矿区采用竖井开拓。井下采出的矿石从各采区投入溜井，采用电机车从溜井运至-220M矿仓，最后通过主井提升至地表。主井提升容器采用双箕斗设计，其担负着井下所有矿石的提升任务，箕斗导向装置的可靠性、安全性在整个提升系统中尤为重要。

1 滑动罐耳存在的问题

侯庄矿主井箕斗导向装置之前采用钢轨罐道（38Kg/m）与滑动罐耳，滑动罐耳与箕斗框架固定在一起，左右各两只。通常罐耳与罐道之间有5mm左右的间隙，但由于钢丝绳的旋向（左旋或右旋），对箕斗产生一定的扭转力，箕斗运行时在扭转力的作用下，滑动罐耳与罐道之间会产生钢性摩擦，对钢轨罐道产生严重磨损，随着磨损加大，易造成箕斗摆动增大，存在较大安全隐患；运行过程中罐耳容易与罐道错口处产生撞击，导致罐道变形，甚至导致箕斗出现剧烈震动，出现脱轨现象，严重威胁矿井提升安全。

《金属非金属地下矿山安全规程》中规定钢轨罐道的一侧磨损超过8mm，必须进行更换。罐道更换需在井筒中作业，施工难度大、危险性高、作业时间长，更换罐道严重影响了生产任务的正常进行，造成的经济损失较大。侯庄矿主井每年需要更换罐道5—7条。

2 滚动罐耳的应用

针对箕斗采用滑动罐耳产生的问题和危害，经分析研究并结合其它矿山的实践经验，决定将滑动罐耳改为滚动罐耳。侯庄矿与扬州宏泰液压机电设备制造有限公司根据侯庄矿现有提升系统的特点，共同设计开发了一种滚动罐耳，有效的解决了滚动罐耳存在的问题。

2.1 滚动罐耳的结构和工作原理

新设计的滚动罐耳主要由滚轮、滚轮轴、支架、缓冲缸、底座等部分构成（如图1所示）。滚轮由钢制轮芯和包覆的聚氨酯弹性材料构成，滚轮上有与罐道尺寸相适应的轮槽。滚动罐耳底座固定在箕斗框架上，滚轮通过轮轴、支架、缓冲缸与底座固定连接。滚轮轴两端装有滚动轴承，以增加滚动的灵活性。

安装时，将滚动罐耳安装在箕斗框架的四个角上（如图2所示），左右对称安装四只罐耳。用螺栓将罐耳底座与箕斗框架上的连接板固定，通过调节罐耳底座，使滚轮嵌套在罐道上并紧贴罐道。当箕斗在井筒内提升运行时，滚轮随箕斗的运动沿着罐道面滚动运行，兩侧轮沿可防止箕斗脱轨，使箕斗平稳运行。当罐道钢轨出现弯曲时（即两罐道之间的距离变小或变大），在缓冲缸的作用下，使滚轮始终与罐道面接触，保证箕斗提升时的平稳运行。当箕斗出现摆动时或滚轮经过罐道错口时，缓冲缸可对震动产生有效缓冲、吸收，防止对罐道产生撞击或出现脱轨。滚轮上包覆的聚氨酯弹性材料，使滚轮与罐道保持柔性接触，有效避免了对罐道的磨损。

2.2 滚动罐耳的应用效果

（1）经济性。之前采用滑动罐耳时，每年需更换罐耳2—3次，平均每年更换钢轨罐道5—7条，每年因更换罐耳和罐道而停产的时间达8天以上，造成的经济损失较达20万元以上。采用滚动罐耳以后，由于滚轮采用聚氨酯材料，在运行过程中对钢轨罐道几乎无磨损，滚动罐耳安装两年多以来，未更换过罐道，使用过程中只更换过一次滚轮，总投入约8000元左右。

（2）安全性。由于原来的滑动罐耳为金属材质，硬度较高，运行过程中对罐道磨损较大，罐耳使用时间短，需要对罐耳、罐道经常检修维护，作业量较大。采用滚动罐耳以后，对罐道无磨损，而且使用寿命长，维修率大幅降低，在运行过程中，箕斗更加平稳，提升系统的安全性得到了大幅提高。

3 结语

侯庄矿主井箕斗将原来的滑动罐耳改为滚动罐耳后，使用效果良好，钢轨罐道的磨损量大幅降低，使用寿命得到了延长，维修量大幅下降。箕斗的运行更加平稳，具有较高的经济效益和安全效益。对于采用滑动罐耳与钢轨罐道作为导向装置的矿井，具有较高的借鉴价值。

参考文献：

[1]于福增.聚氨酯滚轮罐耳的应用[J].矿山机械，1992（03）：39.

[2]贾福因，侯德宝，王荃等.钢轨罐道新型滚动罐耳的研制[J].煤矿机械，2002（06）：48.

作者简介：赵帅（1990-），男，山东莱芜人，助理工程师，主要从事矿山机电设备设计与管理工作。