新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

陳文超

（山西離柳焦煤集團(tuán)有限公司，山西 呂梁 032300）

隨著科學(xué)技術(shù)及生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，懸臂式掘進(jìn)機(jī)在煤礦采掘中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，用戶對(duì)采掘設(shè)備的要求不單單是工性效率和安全性，同時(shí)也注重設(shè)備長(zhǎng)期使用的可靠性。在掘進(jìn)機(jī)工作過(guò)程中，掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)在井下復(fù)雜性的工作環(huán)境中轉(zhuǎn)軸會(huì)發(fā)生生銹問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)掘進(jìn)機(jī)實(shí)現(xiàn)正常的送電或斷電，影響掘進(jìn)機(jī)的正常工作。為提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)一種新型掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)，保障掘進(jìn)機(jī)正常的送電和斷電工作，提高掘進(jìn)工作效率。

1 項(xiàng)目概況

山西離柳焦煤集團(tuán)有限公司兌鎮(zhèn)煤礦所有掘進(jìn)工作面均采用EBZ135 型懸臂式綜掘機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)，掘進(jìn)機(jī)電控設(shè)備主要是由礦用隔爆型掘進(jìn)機(jī)開(kāi)關(guān)箱 KXB4-258/1140E 和本安型掘進(jìn)機(jī)電氣操作箱CX4-4/12E 兩部分組成。在EBZ135 型懸臂式綜掘機(jī)的工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)軸生銹問(wèn)題而導(dǎo)致掘進(jìn)機(jī)無(wú)法正常送電或者斷電，只能通過(guò)上級(jí)開(kāi)關(guān)進(jìn)行送電或者斷電操作來(lái)促使掘進(jìn)機(jī)的送電或者斷電工作。針對(duì)這一情況，對(duì)轉(zhuǎn)軸表面進(jìn)行了除銹拋光處理，但是只能保持一段時(shí)間。由于該礦井下工作面掘進(jìn)機(jī)工作的井下水較多，空氣濕度相對(duì)較大，電控箱送電開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)軸又很快出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，因此有必要設(shè)計(jì)一種新型的電控箱送電開(kāi)關(guān)，有效提高掘進(jìn)機(jī)的工作效率。

2 懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)分析

針對(duì)EBZ135 型懸臂式綜掘機(jī) KXB4-258/1140E掘進(jìn)機(jī)開(kāi)關(guān)箱送電開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)軸生銹問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)，可以有效防止掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸銹蝕問(wèn)題。

設(shè)計(jì)新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)如圖1，主要包括轉(zhuǎn)軸、密封結(jié)構(gòu)、銅套、電控箱壁板、電源開(kāi)關(guān)連接裝置、固定座、儲(chǔ)油溝槽、注油孔、墊片、卡簧、護(hù)套、油杯和轉(zhuǎn)動(dòng)扳手等部件。

圖1 新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)示意圖

2.2 實(shí)施方式分析

在該裝置中，轉(zhuǎn)軸1 安裝在銅套3 內(nèi)且能轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸1 的前端與電源開(kāi)關(guān)連接裝置5 固定連接，該電源開(kāi)關(guān)連接裝置5 與電控箱電源開(kāi)關(guān)固定連接，轉(zhuǎn)軸1 的后部與轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 固定連接。當(dāng)扳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)扳手3 帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸1 在銅套3 內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)通過(guò)電源開(kāi)關(guān)連接裝置5 與轉(zhuǎn)軸1 固定連接的電控箱電源開(kāi)關(guān)的打開(kāi)與閉合。

其中，銅套3 固定安裝在固定座6 上，固定座6 固定連接在電控箱壁板4 上。在銅套3 后端位置上設(shè)置有墊片9 和卡簧10，卡簧10 固定安裝在轉(zhuǎn)軸1 上的環(huán)形卡槽內(nèi)，而墊片9 則固定在卡簧10與銅套3 之間。

在轉(zhuǎn)軸1 與銅套3 的接觸表面設(shè)置有儲(chǔ)油溝槽7，同時(shí)設(shè)置注油孔連通到儲(chǔ)油溝槽7，在轉(zhuǎn)軸1 后端固定連接有一個(gè)與注油孔8 連通的油杯12。利用手動(dòng)干油泵向油杯12 內(nèi)注入潤(rùn)滑油，通過(guò)注油孔注入儲(chǔ)油溝槽7，從而對(duì)轉(zhuǎn)軸1 與銅套3 的接觸面進(jìn)行潤(rùn)滑，不僅可以方便送電開(kāi)關(guān)的開(kāi)、關(guān)，又可以防止轉(zhuǎn)軸1 表面出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。

在該裝置中，注油孔包括從轉(zhuǎn)軸1 尾部軸心處向內(nèi)延伸至儲(chǔ)油溝槽7 位置的軸向注油盲孔8，和設(shè)置在轉(zhuǎn)軸1 徑向方向上從軸向注油盲孔8 盲端向儲(chǔ)油溝槽7 延伸的徑向注油孔14，徑向注油孔14連通軸向注油盲孔8 和儲(chǔ)油溝槽7，徑向注油孔均勻分布在轉(zhuǎn)軸1 的同一圓周的徑向方向上。當(dāng)向油杯12 內(nèi)注入潤(rùn)滑油后，潤(rùn)滑油從油杯12 進(jìn)入軸向注油盲孔8，當(dāng)潤(rùn)滑油到達(dá)軸向注油盲孔8 的盲端后再?gòu)膹较蜃⒂涂?4 進(jìn)入到儲(chǔ)油溝槽7，從而對(duì)轉(zhuǎn)軸1 與銅套3 的接觸面起到潤(rùn)滑和防銹作用。

在轉(zhuǎn)軸1 與銅套3 的接觸表面上還設(shè)置密封結(jié)構(gòu)2，不僅可以防止儲(chǔ)油溝槽7 內(nèi)的潤(rùn)滑油向銅套3 外滲漏，還可以防止外界粉塵進(jìn)入轉(zhuǎn)軸1，使轉(zhuǎn)軸1 達(dá)到更好的使用效果。密封結(jié)構(gòu)2 包括設(shè)置在轉(zhuǎn)軸1 上的環(huán)形密封槽及設(shè)置在環(huán)形密封槽內(nèi)的O型密封圈。

轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 人工搬動(dòng)即可轉(zhuǎn)動(dòng)，為了方便向連接在轉(zhuǎn)軸1 尾端的油杯12 內(nèi)注入潤(rùn)滑油，轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 設(shè)計(jì)為中空結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 套裝在轉(zhuǎn)軸1 尾部并與轉(zhuǎn)軸固定連接。當(dāng)油杯12 內(nèi)需要添加潤(rùn)滑油時(shí)，可將手動(dòng)干油泵的接管從轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 背向轉(zhuǎn)軸1 的那一側(cè)接到油杯12 上，直接進(jìn)行注油即可。

在固定座6 的后部固定連接有一個(gè)圓形護(hù)套11，罩護(hù)在轉(zhuǎn)軸1 及與轉(zhuǎn)軸1 連接的油杯12 和轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 的外部，可以防止掘進(jìn)機(jī)在工作過(guò)程中井下落石砸碰而損壞轉(zhuǎn)軸1、油杯12 和轉(zhuǎn)動(dòng)扳手13 等部件。

2.3 原理分析

在送電開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)軸與銅套的接觸表面上設(shè)置儲(chǔ)油溝槽，在轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置連通儲(chǔ)油溝槽的注油孔，并在轉(zhuǎn)軸后端固定連接一個(gè)與注油孔連通的油杯，通過(guò)油杯注入潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油從注油孔進(jìn)到儲(chǔ)油溝槽，對(duì)送電開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)軸與銅套的接觸表面進(jìn)行潤(rùn)滑，不僅方便送電開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)，而且還可防止轉(zhuǎn)軸表面出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，從而解決了掘進(jìn)機(jī)的電控箱送電開(kāi)關(guān)在使用一段時(shí)間后因?yàn)檗D(zhuǎn)軸生銹而出現(xiàn)送電開(kāi)關(guān)無(wú)法搬動(dòng)或者很難搬動(dòng)的問(wèn)題，保證了掘進(jìn)機(jī)的正常工作和工作效率。

3 實(shí)踐應(yīng)用及效果分析

新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)完成后，在兌鎮(zhèn)煤礦井下51101 回風(fēng)順槽掘進(jìn)工作面EBZ135型懸臂式綜掘機(jī)上電控箱進(jìn)行了安裝調(diào)試，并投入到了實(shí)踐應(yīng)用中。在使用過(guò)程中，轉(zhuǎn)軸在箱體外的一端與扳手連接，轉(zhuǎn)動(dòng)扳手即可對(duì)電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行通、斷電操作，轉(zhuǎn)軸在箱體外的一端為正五邊形，扳手的套筒上開(kāi)有與轉(zhuǎn)軸配套的正五邊形孔。由于五邊形的特殊性，可有效避免其他工具對(duì)電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行通、斷電操作，對(duì)送電開(kāi)關(guān)起到了一定保護(hù)作用。

從2019 年10 月5 日至今，EBZ135 型懸臂式綜掘機(jī)工作狀態(tài)較好，新型懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)在使用過(guò)程中正常，能有效地實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的正常送電或者斷電。從1 年多的實(shí)踐過(guò)程可知，送電開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)軸沒(méi)有出現(xiàn)因生銹而導(dǎo)致無(wú)法搬動(dòng)或者很難搬動(dòng)的現(xiàn)象，送電開(kāi)關(guān)本身也沒(méi)有損壞，有效保障了掘進(jìn)機(jī)電控箱送電開(kāi)關(guān)的正常送電或者斷電。