李衛(wèi)權(quán)，鄒克武，劉春哲，李書儉

(1.承德石油高等?？茖W(xué)校 機(jī)械工程系，河北 承德 067000;2.河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司，河北 承德 067000)

礦山上纏繞式卷?yè)P(yáng)機(jī)筒體襯板一般采用木料制作，它加工和安裝簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，成本低，對(duì)卷?yè)P(yáng)筒體和提升鋼絲繩都有一定的保護(hù)作用，因此被普遍使用。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于襯板上沒(méi)有繩槽，提升鋼絲繩纏繞時(shí)受各種因素影響(如卷?yè)P(yáng)機(jī)天輪安裝精度的誤差等)，導(dǎo)致鋼絲繩在襯板上排列不規(guī)則，造成每圈之間的間隙不均勻，第二層和第一層之間互相咬合現(xiàn)象嚴(yán)重，縮短鋼絲繩壽命，給安全帶來(lái)隱患，增加成本，影響正常生產(chǎn)。比如說(shuō)，河北峪耳崖黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司使用的2JK2.5*1.5卷?yè)P(yáng)機(jī)，其應(yīng)用的礦井井深430 m，所用提升鋼絲繩直徑為Φ32.5 mm，鋼絲繩使用壽命長(zhǎng)一般為30 d左右，短則十幾天，且因此引發(fā)過(guò)人員傷害事故。因此，在方便實(shí)施及低成本的基礎(chǔ)上，確保鋼絲繩在筒體上規(guī)則纏繞、避免咬合，大幅度降低鋼絲繩的磨損速度成為解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

1 解決問(wèn)題思路

以2JK2.5*1.5卷?yè)P(yáng)機(jī)為例說(shuō)明。開(kāi)發(fā)一套能在卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒襯板進(jìn)行繩槽切削的裝置，通過(guò)繩槽的引導(dǎo)保證鋼絲繩在筒體上規(guī)則纏繞，避免過(guò)快磨損。該裝置的主要原理是:在卷?yè)P(yáng)機(jī)主軸上加裝主動(dòng)鏈輪，借用C630普通車床刀架部件并做適當(dāng)改裝，即在絲杠軸一端加裝從動(dòng)鏈輪，通過(guò)鏈傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)完成卷?yè)P(yáng)機(jī)筒體襯板上繩槽的切削。裝置的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示[1］。

2 裝置主要參數(shù)設(shè)定

1)卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒襯板上繩槽的螺距:提升鋼絲繩的直徑為32.5 mm，鋼絲繩纏繞整齊后為一左旋或右旋螺紋形狀，根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)，同層鋼絲繩的繩圈之間應(yīng)有0.5 mm～2 mm間隙，故確定繩槽螺距為33 mm～34.5 mm之間。

2)刀架總成中絲杠選擇:梯形絲杠具有傳動(dòng)效率高，定位準(zhǔn)確，承載力大并且具有自鎖功能，所以選用梯形絲杠?；诶K槽切削負(fù)荷不大和絲杠本身加工等因素的考慮，選用T65*12的絲杠比較合適。

3)計(jì)算鏈輪齒數(shù)比:設(shè)Z1和Z2分別為主、從動(dòng)輪的齒數(shù)，其比值應(yīng)為絲杠和繩槽螺距的反比，即有[2］:

4)鏈輪齒數(shù)選取:根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)主軸尺寸，選擇主動(dòng)鏈輪的齒數(shù)為:Z1=65，由傳動(dòng)比計(jì)算出從動(dòng)鏈輪的齒數(shù)為:Z2=23。

5)滾子鏈條選取:本裝置使用頻率較低，承受載荷不大，故選用較常用的12A型套筒滾子鏈條，節(jié)距 P=19.05 mm，其傳動(dòng)最大中心距為80*P，即1 524 mm，能滿足使用要求[3］。

3 裝置設(shè)計(jì)及安裝注意事項(xiàng)

3.1 主動(dòng)鏈輪的結(jié)構(gòu)及安裝

為了不破壞卷?yè)P(yáng)機(jī)的主軸及考慮安裝的方便，主動(dòng)鏈輪采用從直徑處對(duì)分的兩體結(jié)構(gòu)，并通過(guò)一專門設(shè)計(jì)和加工的抱箍安裝在卷?yè)P(yáng)機(jī)的主軸一端，抱箍和鏈輪固聯(lián)。主動(dòng)鏈輪基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.2 刀架總成的設(shè)計(jì)

刀架借用C630普通車床刀架，安裝在與絲杠配合的絲母上，絲母與刀架固聯(lián)。為保證刀架工作平穩(wěn)，在絲杠兩側(cè)設(shè)計(jì)了兩根平行光杠，刀架總成通過(guò)與其固聯(lián)在一起的兩個(gè)導(dǎo)向套與絲杠配合，起到給刀架導(dǎo)向的作用[3］。刀架總成基本結(jié)構(gòu)如圖3所示。

3.3 刀桿

刀桿采用45號(hào)碳素結(jié)構(gòu)鋼鍛造而成，長(zhǎng)短根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)擋繩板形狀確定，尺寸一般為1.3m左右。

4 應(yīng)用效果

針對(duì)2JK2.5*1.5卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒襯板繩槽的切削裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，制造成本低，安裝使用方便，深受操作者的歡迎。在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)襯板切出繩槽后再使用，鋼絲繩纏繞不再跑偏，其壽命可提高到一年。

卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒襯板繩槽切削裝置基本結(jié)構(gòu)適用于各種型號(hào)的纏繞式卷?yè)P(yáng)機(jī)，在絲杠參數(shù)不變的情況下，改變鏈輪參數(shù)、抱箍尺寸，并經(jīng)相應(yīng)的加工、安裝，即可切削出滾筒襯板上的不同螺距。絲杠加工制作時(shí)，也可根據(jù)實(shí)際條件做成兩段式結(jié)構(gòu)，中間用聯(lián)軸器連接。該裝置具有較好的實(shí)用價(jià)值。

[1]韓兵奇.DQ70頂驅(qū)減速裝置傳動(dòng)方案的研究[J］.承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2010(1):16－19.

[2]孫占剛.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ，2013.

[3]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第四版)第3卷[M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社 ，2002.

[4]戴曙.金屬切削機(jī)床[M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2013.