WK—10型电铲开斗绳轮技术改造

WK—10型电铲开斗绳轮技术改造

李庆刚 吴云国 李岩 兰泽洲 王军

包钢（集团）公司白云铁矿 内蒙古包头市 014080

摘要：目前，露天采矿的主要方式是矿用挖掘机和矿用自卸卡车相配合的方式，这种方式灵活性大，使采装设备效率提高，同时基建周期短，投资少，适于开采地形复杂的矿山。矿用挖掘机分为液压铲和电铲两种类型，和液压铲相比，电铲的驱动机构设计简单，总体可靠性高，维修频率相对较低，在全天候工作的情况下具有很高的开机率，更适合于恶劣的矿山开采环境，因此，在大多数露天开采中，电铲是首选的采掘设备。电铲作为露天采矿的主要装备之一，提高电铲的设计和生产水平，具有重要意义。

关键词：WK—10型电铲；开门绳轮；改造

一、慨述

设备的综合运行成本是设备使用经济效益的重要指标。那么，电铲和自卸卡车的综合运 行成本水平，由于近年来新开发投入的大型国产电铲和自卸卡车使用时间较短，受试用期设备非正常零部件损坏、质保期索赔、设备改进等因素的影响，设备的实际运行成本还不能反映其正常水平。设备初期投资主要是设备购置费用。设备初期投资的多少不仅会影响到设备投入后的运行成本，往往还会影响到设备购置项目能否得到企业决策层的批准。而国产电铲和自卸卡车的购置费用较低已是业内尽人皆知的事实。

二、绳轮存在的缺陷

1、电铲原开门绳轮机构。原开门绳轮机构01为开门绳架的主要框架，定位安装 03 滑轮、09 滑轮销轴，04 耐磨衬套镶嵌于 03 滑轮内部，其中 03 滑轮、04 耐磨衬套以及 09 滑轮销轴之间是滑动摩擦接触。两边的02 止推垫圈主要是定位 03 滑轮，起防止 03 滑轮轴向窜动的作用，07 挡板是负责固定销轴，使其不发生轴向窜动和转动。如图所示。

2、电铲原开门绳轮存在缺陷。根据WK-10型电铲原装开门绳轮机构现场实际运行状况，分析其结构存在以下不足：（1）开门绳易发生跳槽现象。由于两个滑轮之间有 10 mm 的距离，而开门绳的截面直径为 12.7 mm，极易导致开门绳跳槽现象，其后果是开门绳断裂、斗门打不开等一系列故障。 （2）由于滑轮与销轴之间是滑动摩擦，虽然有一定的润滑油脂起润滑作用，但远不能满足现场的需要，常常导致销轴磨损断裂和滑轮磨损卡死现象发生。（3）开门绳损耗严重。开门绳轮与开门绳之间是滑动干摩擦，使得开门绳、开门绳轮的损耗现象严重，据统计每个月 7 台铲消耗开门绳 30 根左右，平均 1台铲 1 个月消耗开门绳 4 根左右，远远超过了正常消耗范围。（4）开门电机故障频繁。由于开门绳跳槽、开门绳轮轴断以及开门绳轮卡死等故障导致开门电机超负荷运转，致使电机故障频发，常有烧毁电机故障发生。

三、改造后开门绳轮分析

1、改造后开门绳轮机构。改造后开门绳轮机构是以 01 开门绳架为主要框架，由一个 06 绳槽滑轮和一个 05 钢丝绳挡轮装配，05 钢丝绳挡轮和 06 滑轮都是通过02 销轴装配而成，两个 04 免维护轴承分别镶嵌于05 钢丝绳挡轮、06 绳槽滑轮内部。两边的 03 止推垫圈主要是起滑轮轴向固定的作用，07 挡板是负责固定 02 滑轮销轴，防止发生轴向窜动和转动，09 螺栓和 08 垫片用来固定 07 挡板。如图所示。

2、改造后开门绳轮的特点分析。通过对改造后的开门绳轮运行情况跟踪，优势以下：（1）改进了钢丝绳挡轮和滑轮的距离，避免了开门绳跳槽现象。由原来两个滑轮的间隔距离 10 mm改为 2 mm，使开门绳跳槽现象大大减少。 （2）减少了销轴的磨损。改用免维护轴承后，销轴磨损减少，减少了维修时间，免维护不需要为销轴注润滑油。同时减轻了维修人员的劳动强度。 （3）开门绳的损耗减少。由原来的滑动摩擦变为滚动摩擦后，开门绳的损耗大幅度减少，控制在正常磨损消耗范围。 （4）原来的耐磨衬套与销轴之间的滑动摩擦改为现在销轴与轴承的滚动摩擦后，提升了开门绳装置的性能，机械停机时间缩短，维修成本减少。

四、设备改进后的使用效果

我们通过WK-10型电铲开的机构的拉门縄定滑轮的技术改进，保证电铲开气底门电机在额定工作范围，减少了电机的故障次数，延长拉门机构定滑轮的使用寿命，降低了电铲开的机构的故障率，消除了不安全隐患，减轻了电铲司机的劳动强度，节约了成本的支出，提高了电铲的生产效率。

五、结束语

随着人类对资源需求的日益增长，在露天采矿中，由于可以采用大型采矿设备，产量大，自动化程度高，开采效率比井下开采提高 5~10 倍，而且成本降低，安全性好，因此露天开采发展迅速，目前世界固体矿产总量中，约有 2/3 采用露天开采。开发建设大型露天矿山，关键是发展大型成套开采设备，露天采矿的发展使露天采矿设备产生了需求增大。目前，露天采矿设备朝着大型化和智能化的方向发展，只有使用先进的装备在工作实际中发现问题，用创新的思维进行不断的改进，本文主要针对

WK-10型电铲拉门机构的定滑轮卡钢丝绳的故障进行分析和应急改进，取得了预期效果。只有充分发挥出采掘设备的作业效率，才能为露天矿山创造更高的经济效益。

参考文献：

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[2] 王水林．大型矿用挖掘机绳轮的技术工作的参数化设计研究[D]．长春：吉林大学，2018．

[3] 何经良．机械式挖掘机绳轮的技术与行走装置机构性能研究[D]．上海：上海交通大学，2018．