支重轮半机械化更换法在铁板给矿机中的应用

陆九成，李建平，陈 滢，郑 刚

（江西铜业集团有限公司 德兴铜矿，江西 德兴 334224）

1 引言

重型板式给料机是一种广泛用于矿山给料的重型设备，其主要作用是将矿石漏斗落下的矿石较均匀地给到带式输进机上［1］。铁板给矿机是一种连续运输机械，是金属矿山常用的设备［2］，常用于初破系统给料及仓压工况下的转载作业，也可用于短距离输送粒度较大的物料，是矿石原料处理和连续生产过程中重要的设备之一［3］。铁板给矿机作为德兴铜矿泗洲选矿厂矿石输送矿石的咽喉［4］，日常的检修是必不可少的，而支重轮的更换在检修项目中更是至关重要的环节。纯人工更换支重轮不仅作业强度大，同时维修的安全系数不高，容易发生安全事故，针对这一问题设计半机械化更换方法。

2 设计背景

德兴铜矿泗洲选矿厂一期碎矿工段由于生产需要和生产任务的加重，日常的设备维修显得至关重要。铁板给矿机作为主要的生产设备，保证设备的运转率是很有必要的。支重轮的更换也是日常维修工作的重点，由于维修班组的人员普遍高龄化，单单依靠人力更换不仅保证不了设备运转率，更耽误了生产，只能寻找快捷、高效率的方法来保证生产需求。半机械化更换方法主要是设计有效的机械工具来实现支重轮的更换，这样不仅节省了维修时间，更保证了维修人员的人身安全和设备的及时运行。

3 设计步骤

采用半机械化支重轮更换法，首先在所有支重轮外端轴心上加挂孔。通过挂架固定、机械手更换、吊钩调整支重轮，将原更换的10 道工序，优化为5 道工序:①千斤顶支撑起检修段链板；②拆除活动支架；③挂架固定、机械手更换、吊钩调整支重轮；④活动支架复位；⑤拆千斤顶。半机械化更换法所需的工具由挂架、移动式机械手、吊钩等组成。具体设计分为三部分，步骤如下：

3.1 挂架设计

挂架的主要作用是固定支重轮，防止支重轮在更换过程中转动。

（1）参照挂钩固定方式设计活动式支重轮固定挂架，挂架由上挂、下钩、调节丝杆三部分组成。设计如图1 所示。

（2）参照设计的图纸及尺寸要求，将制作出的挂架上挂在铁板的槽型链板上，下钩住支重轮挂孔，锁紧丝杆，悬空固定支重轮进行现场试验。如图2所示。

图1 挂架装配图

图2 使用示意图

3.2 吊钩设计

拉马是机械修理中的常用工具［4］，根据拉马的工作原理，吊钩由上挂、下钩、调节环三部分组成。

根据设计图要求，利用旧乙炔表的锁紧环制作调节环；扁铁制作吊钩，用螺杆12 做下钩。将上钩穿入调节环上孔，用M20 的螺杆焊接固定，下钩与调节环下孔螺纹连接，用于调节升降距离。装配示意图如图3。

吊钩主要用于支重轮调整对位：将吊钩的上钩挂在铁板槽型链板上，下钩钩住新支重轮挂孔，通过旋转调节环完成对位。

图3 吊钩装配图

3.3 机械手设计

机械手设计原理：根据钳夹原理设计机械手部；再根据套筒原理［6］，设计机械手锁定加力杆部分；再通过手动葫芦悬挂在移动小车上。

（1）机械手主要由手部、锁定加力杆、悬挂、移动四部分组成。

（2）根据设计要求,利用角钢制作机械手,利用2 寸水管制作套筒。利用槽钢制作移动小车支架:用托轮制作小车行走轮，再利用手动葫芦，按装配图组装。装配示意如图4。

图4 机械手装配示意图

机械手主要用于支重轮更换过程中，拆卸支重轮时，小车移到位，用机械手夹持住损坏的支重轮。移动小车，将损坏的支重轮从固定支架上取出；反向支重轮复位。

4 使用效果

4.1 缩短检修时间，提高生产效率

使用原始的更换方式，采用木板搭斜坡道，众手推送；更换时间较长，为4.3h/个。采用支重轮半机械化更换方法支重轮更换时间由原来的4.3h/个，缩短到0.61h/个，如图5 所示。

图5 效果对比图

按2017 年支重轮更换影响作业时间，造成经济损失计算。2017 年更换40 个支重轮。

缩短检修时间=40×（4.3-0.61） = 147.6h

效益 ≈ 增加矿石处理量=147.6×900.03t/h= 132932.988t

4.2 减少了劳动强度和安全隐患

每次更换支重轮所需维修人员由6人减至3人，大大降低维修劳动强度。由于维修人员年龄普遍高龄化，对安全隐患的发生，反应时间往往会减慢，这样容易出现安全事故。采用新的更换方式，大大减少了人身和设备隐患的发生率，不仅保证了设备的正常运行，还降低了安全事故的发生。

5 结语

综上所述，支重轮半机械化更换方法满足了更换需求，同时解决了现场维修人员的劳动强度的难题，更提高了生产效率，减少了一定的经济损失。该方法可在同类矿山推广应用，为我国矿山企业的发展做出贡献。