汪 洋,劉時富

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦, 江西德興市 334224)

YZ-35牙輪鉆機(jī)鏈條自動潤滑系統(tǒng)的設(shè)計

汪 洋,劉時富

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司德興銅礦, 江西德興市 334224)

針對德興銅礦采用的 YZ-35牙輪鉆機(jī)沒有設(shè)計對各鏈條的潤滑的問題,設(shè)計鏈條自動潤滑系統(tǒng),利用液壓油自動加注,保證潤滑周期,自動調(diào)控出油量,減少了鏈條故障,降低了鏈條的消耗。

牙輪鉆機(jī);鏈條潤滑;噴嘴流量;系統(tǒng)設(shè)計

0 引 言

德興銅礦采用 YZ-35牙輪鉆機(jī),提升 加壓是靠兩邊的 1896節(jié)的 2寸鏈條 (加壓鏈)傳動,行走是靠兩邊 158節(jié) 2寸鏈條 (一級鏈)帶動兩邊 92節(jié)2寸半鏈條 (二級鏈),再帶動兩邊 76節(jié) 5寸鏈條(三級鏈)[1]。然而,YZ-35牙輪鉆機(jī)沒有設(shè)計對各鏈條的潤滑,主要靠操作人員油壺手工加油潤滑,而人工加油潤滑無法保證潤滑周期及潤滑效果,加上礦山酸性水較多,大大的縮短了鏈條的使用壽命。每年德興銅礦消耗的鏈條成本大約在 0.4元/m。減少鏈條的消耗、提高設(shè)備可開動率,只有通過增加潤滑裝置來實現(xiàn)。重視潤滑工作是保證鉆機(jī)正常運轉(zhuǎn)、減少檢修時間、延長設(shè)備使用壽命的主要途徑之一。

1 德興銅礦 YZ-35D鉆機(jī)鏈條潤滑現(xiàn)狀

操作工用毛刷對每種鏈條進(jìn)行人工潤滑。由于YZ-35D鉆機(jī)是“四班三運轉(zhuǎn)”,每個班的操作工不一樣,操作工的收入和米數(shù)掛鉤,所以潤滑周期不能保證。而且操作工有責(zé)任心及水平的差異,有的班加油過多,有的班加油過少,潤滑效果不能保證。

2 牙輪鉆機(jī)鏈條自動潤滑系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 噴嘴流量計算

根據(jù)管嘴流量計算公式[2]:

式中,Q——噴嘴流量,m3/s;

A——小孔截面積,m2;

ΔP——小孔前后液壓壓力差,N/s2;

ρ——液體密度,kg/m3;

Cd——流量系數(shù) ,一般取 0.61～0.63。

德興銅礦采用 46#汽輪機(jī)作為液壓油[3,4],效果較好,汽輪機(jī)油的密度為 875 kg/m3。同時,液壓系統(tǒng)的低壓泵始終在 8.5 MPa,而外界的壓力為 1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,流量系數(shù)也是固定的,即知道小孔截面積就可以知道流量。YZ-35D牙輪鉆機(jī)使用的噴嘴就是調(diào)節(jié)小孔面積的,結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)濟(jì)性好[5～7],噴嘴流量為 0～0.00001 m3/s,適合現(xiàn)場使用。

2.2 電氣部分

主機(jī)構(gòu)上安裝的兩個觸點開關(guān)分別接通電磁閥1和電磁閥 2,見圖1。2個常閉電磁閥 1和常閉電磁閥 2是靠行走、提升 2個手動操作伐控制開關(guān)動作,電磁閥得電吸合,電磁閥由常閉變常開,使得油噴射到鏈條[8]。在操作面板將機(jī)房增壓的轉(zhuǎn)換開關(guān) (機(jī)房增壓裝置已失效)控制電磁閥 3,用來控制潤滑周期。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗,確保每周潤滑 2個班 (2個班潤滑間隔時間為 3 d),就可以達(dá)到潤滑效果。

2.3 機(jī)械部分

如圖1所示,鉆機(jī)的液壓油站是由底座、1臺雙伸軸電機(jī) (功率 22 kW、轉(zhuǎn)速 1450 r/min)和 2臺葉片油泵 (Q=37.5 L/min,P=17.5 MPa)組成,向系統(tǒng)供送壓力油。卸荷閥壓力調(diào)整值為 8.5 MPa,當(dāng)系統(tǒng)壓力低于 8.5 MPa時,2個葉片泵排出的壓力油全部輸送到系統(tǒng)中;當(dāng)系統(tǒng)壓力高于 8.5MPa時,壓力油關(guān)閉單向閥,同時壓力油打開卸荷閥,使得左邊的油泵壓力油進(jìn)入油箱。同時,在左邊油泵和卸荷閥之間的油路中接一路油進(jìn)行潤滑,既不影響鉆機(jī)的正常工作,也充分的利用了左邊泵的作用。

2.4 系統(tǒng)操作

到了 1個潤滑周期時,按下操作面板上的新安裝按鈕,接通電磁閥 3,使得電磁閥 3由常閉變成常開。潤滑油的總油路暢通。當(dāng)手動操作閥打到提升位時,主機(jī)構(gòu)上的撥叉碰到觸點開關(guān),使得電磁閥 1得電,電磁閥打開,系統(tǒng)對左右兩邊加壓鏈潤滑。當(dāng)手動操作閥打到行走位時,主機(jī)構(gòu)上的撥叉碰到另一個觸點開關(guān),使得電磁閥 2得電,電磁閥打開,系統(tǒng)對左右兩邊一、二、三級鏈潤滑。當(dāng)主機(jī)構(gòu)上撥叉在零位時,兩電磁閥為常閉狀態(tài)。

圖1 牙輪鉆機(jī)鏈條自動潤滑系統(tǒng)設(shè)計原理

3 潤滑系統(tǒng)的應(yīng)用

該鏈條自動潤滑系統(tǒng)已在德興銅礦的 2#牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用了 1 a,2010年鉆機(jī)作業(yè) 11.8萬m,創(chuàng)采礦場的歷史新高,且整個鏈條的單價米數(shù)才 0.2元/m。而其他 7臺鉆機(jī)鏈條單機(jī)米數(shù)還是 0.4元/m。

YZ-35牙輪鉆機(jī)本身就有液壓泵,在本來就存在的油站增加一項油路,用汽輪機(jī)油代替潤滑油,不僅設(shè)計簡單、維修方便,還達(dá)到了及時更換液壓油的目的,更有利做好保養(yǎng)工作。

由于系統(tǒng)壓力始終保持在 8.5 MPa,鏈條的噴射出來的油霧大小可以根據(jù)實際情況調(diào)節(jié)噴頭出油量,大大的減少了油耗,對環(huán)境的污染明顯降低。且由于系統(tǒng)壓力大,噴頭不容易堵塞,確保了噴油的正常運行。同時,由于潤滑系統(tǒng)是自動控制的,操作人員對牙輪鉆機(jī)鏈條的潤滑更加方便簡單。

4 結(jié) 論

該系統(tǒng)設(shè)計主要的優(yōu)點是保證潤滑周期,且潤滑油的量可以調(diào)控,鏈條只有在使用的時候才潤滑,既保證了潤滑效果,又節(jié)省了潤滑油。

存在的問題是操作工必須關(guān)注汽輪機(jī)油的油位,否則影響液壓系統(tǒng)的正常工作。

[1] 汪關(guān)杰,金建國,等.現(xiàn)代大型露天礦采礦設(shè)備教程 [R].德興:德興銅礦,2000.

[2] 劉青榮,宋錦春,張志偉.液壓傳動 [M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999.

[3] 劉 忠,楊國平.工程機(jī)械液壓傳動原理、故障診斷與排除[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[4] 張旭明.露天采礦挖掘機(jī)牙輪鉆機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].世界采礦快報,2000,(8):290-291.

[5] 李志紅,陳繼文.出口節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)負(fù)載變化對液壓缸壓力的影響[J],江西理工大學(xué)學(xué)報,2010,(5):24-28.

[6] 肖 瓏.液壓與氣壓傳動技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2007.

[7] 雷天覺.液壓工程手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990.

[8] 周恩濤.可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.

2011-05-17)