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6 m3 底卸式矿车的改进设计

更新时间:2009-03-28

铜矿峪矿是地下大型矿山,年出矿量 700 万 t,矿石合格块度为 0 ~ 1 200 mm。坑下运输设备采用 6 m3 底卸式矿车,与 10 m3 固定式矿车相比,该矿车车体为搭接式可以连续装矿。6 m3 底卸式矿车运行至卸载桥后,底板自动打开,矿石靠重力下落,矿车由矿石重力的水平分力推进,实现连续卸载,卸矿效率较高。但该矿车的车体与车底为分体结构,受大块矿石冲击时,容易出现开裂、变形,导致橡胶弹簧和夹层钢板分离失效,车体自动挂钩动作不灵敏等缺陷,亟需对 6 m3 底卸式矿车进行改进。

1 车体的改进

6 m3 底卸式矿车改造前车体结构如图1(a) 所示,矿车车箱内宽 1 400 mm,振动放矿机下料端偏离矿车纵向中心线 200 mm,900 ~ 1 200 mm 大块矿石下落时,冲击车帮,造成其顶部 180 号角钢与钢板形成的焊缝及左右帮与前后挡板交汇处的焊缝冲击磨损开焊、顶部车檐变形和两侧帮鼓肚。由于车体的翼板强度较小,与桥轮的接触面易变形,形成凹凸面,导致矿车上桥时振动大。

经过分析和研究,该矿采取增强构件的强度、适当增加构件的板厚、更换强度较大的材料等方式解决。将角钢厚度由 12 mm 增加到 18 mm,角钢 与钢板形成的焊缝由顶置式改为外侧式,避免矿石的冲击。车体四角焊缝改为圆弧过渡,解决应力集中的问题。两侧帮板较长,只有竖向 U 形加强肋,底部有一根 10号槽钢横向加强肋,为增加强度,在中间部位增加同型号的 U 形加强肋,将底部的 10 号槽钢改为 15 mm钢板同尺寸的焊接件,两侧帮板由 10 mm 增加到 16 mm。翼板厚度由 20 mm 增加到 30 mm,且将 Q345钢板改为 16Mn 锻件,减少延展性,增加其强度和耐磨性,改造后车体结构如图1(b) 所示。

无功补偿也被称之为无功功率补偿,在供电系统中,对于电网功率因数有着良好的提高作用,同时对降低供电变压器及输送线路中的先损耗和提高供电效率,改善供电环境都是十分重要的。一般而言,在配电系统中,无功补偿装置是一个不可缺少的基础装置,有着十分重要的地位与作用。在变电工作中,合理的无功补偿装置不但可以最大限度的降低线路造成的电能损耗,同时对于提高供电质量,供电稳定性有着重要意义。反之,如果在工作中电力系统中无功补偿装置的选择不当,极容易造成供电系统中电压出现大幅度变动,甚至是带来严重的谐波隐患和现象。目前常见的无功补偿主要可以分为视在功率、有功功率和无功功率三种。

 
  

图1 车体改造前、后结构示意

2 车底的改进

改造前车底结构如图2(a) 所示。该矿车车底框架是由厚 5 mm、高 150 mm、宽 100 mm 的钢板组合焊接而成的 U 形梁,框架上焊接厚 20 mm 的 Q345 钢板作为矿车底板,利用铰链与车体连接,底板通过下垫板、橡胶弹簧固定矿车轮。振动放矿机下矿点至车底的高度为 2 200 mm,8 块橡胶弹簧缓冲力不能抵消,大块矿石下落时的冲击力造成车底变形开裂,修复困难,底板易磨损。合页连接车体和车底,矿车通过卸载桥卸载时,合页容易折断,造成车底脱离车体发生坠井事故。下垫板固定橡胶弹簧和轮对,下垫板松动后,橡胶弹簧和轮对晃动,导致矿车运行不平稳。

基层部门在开展农业统计工作过程中,往往是按照上级组织管理制度要求来进行统一管理和分级实施。乡镇农业统计部门没有结合实际,建立完善的、适合基层统计工作的农业管理制度体系,没有制定具体的实施细则,在统计工作目标要求、具体安排、流程和标准以及责任分工等方面缺乏细致深入的研究,导致制度执行过程流于形式,部门之间互相推诿扯皮,从而影响了农业统计工作的开展成效。

 
  

图2 车底改造前、后结构示意

橡胶弹簧由角钢和橡胶组合而成,改造前结构如图4(a) 所示,在运行过程中,由于冲击和振动的作用,角钢和橡胶之间因变形量不同易脱开失效。经过研究,采取在每个角钢上钻 10 个 φ30 mm 的单孔,采用整体铸胶的方式,增大角钢与橡胶间的粘合面积,其改造后的结构如图4(b) 所示。角钢和橡胶之间用橡胶连接为一体,增强了抗挤压和抗剪切的能力,延长了使用寿命。

3 碰头的改进

橡胶弹簧的作用是缓冲装矿时矿石的冲击力和运输过程中产生的振动,轮对车底及橡胶弹簧装配如图3 所示。

4 橡胶弹簧的改进

该矿车之间通过自动挂钩实现连接,采用车钩钩头上作用式提升机构开启,但由于坑下粉尘、潮湿等不利的环境因素,自动挂钩可靠性低,需要人工辅助操作提起车钩提杆,电机车牵引车辆完成摘构或挂钩的动作,矿车为搭接式结构可以连续装矿,车辆间距为 500 mm,人工辅助操作空间小,电机车前进或后退距离难以精确控制,稍有不慎,就会发生被挤死的事故,存在安全隐患。将矿车之间的连接方式改为碰头链环连接,车辆间距增加 200 mm,人工操作空间增大且安全。

  

图3 轮对车底及橡胶弹簧装配示意

 

1. 车底 2. 橡胶弹簧 3. 轮对 4. 下垫板 5. 连接板

经过分析,主要原因是由于车底强度不够导致的,将框架改为 20 号 B 型工字钢和 30 mm 厚的16Mn 钢板组合焊接而成,增强抗冲击能力和耐磨性。改造前,合页头部为外径 60 mm 半圆柱体,孔径为 30 mm,柄部为长方体与车底连接,断面为 60 mm×100 mm,长度为 150 mm,柄部中间 2 个 φ16 mm 的铆钉与车底铆接后再焊接周边。改造后,合页头部外径增加到 65 mm,孔径不变,柄部为四棱台结构,最薄弱的断面增加到 90 mm×100 mm,长度增加到 180 mm,中间铆接改为直接与车底焊接,提高合页的强度,避免发生车底坠井事故。在下垫板和其相连的钢板之间增加同等埋头螺栓和预紧力,解决容易松动的问题。改造后车底结构如图2(b) 所示。

  

图4 橡胶弹簧改造前、后结构示意

5 结语

通过对 6 m3 底卸式矿车的改进实施,不仅提高了矿车的强度和整体性能,还延长了使用寿命,消除了安全隐患,保证了矿石连续稳定运输,对该类矿车的设计和改进具有一定的借鉴经验。□

“连长叫放下行李就集合。”孙曼玲探进头来通知,发现她弟弟脸上挂着眼泪,便走进来,问:“小弟,谁欺负你了?”

 
郝强
《矿山机械》 2018年第05期
《矿山机械》2018年第05期文献

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