论文部分内容阅读
摘 要：对提升机长期使用过程中，因受力疲劳致使滚筒轮副及内部支板开焊的分析，并采用合理办法进行加固，使用滚筒能够正常安全的使用。
关键词：提升机；滚筒开焊；焊接；改造
提升机滚筒是矿井提升机的主要承载部件，它的作用是缠绕钢丝绳，承担全部提升负荷，完成提升矿物、矸石、升降人员、运送设备和材料等任务。提升滚筒能否正常运行，直接关系到矿井的安全生产和生产任务的完成。
中煤第五建设有限公司一处在彬长公司小庄矿风井项目工程中，使用2JK-3.5/15型双滚筒缠绕式提升机作为立井提升运输主要设备，该提升机滚筒为早期防苏产品，一直为施工单位租赁使用，由于长时间多地点使用及运输，目前发现滚筒内部轮副及支板有开焊现象，发现后及时进行加固焊接，但时间不久总是在加固焊接位置处重新开焊。
为此，项目部及时与洛矿厂方人员进行联系，并对滚筒的开焊原因进行分析，厂方人员到现场进行检查，并对开焊问题的处理提出解决办法。
1. 问题的研究与改造措施
1.1.原因分析
该提升机为设备租赁方外租设备，曾在多个建设矿井上服役。经了解该提升机主要在立井凿井工程上使用，凿井期间均使用单滚筒，当立井落底转平并改绞安装后才作为双滚筒提升机进行使用。
主滚筒的裂纹主要集中在筒壳内表面焊接的支环上，副滚筒支轮处无裂纹产生。提升机长期中转运输及过单滚筒过负苛运转，引起主滚筒疲劳，导致滚筒产生开焊现象。滚筒内部结构是：滚筒壳体都用30mm厚度钢板加工而成，筒壳内部焊接了两个沿周向的圆形轮副，滚筒分为两半，内部用支板焊接并用高经度螺栓将两个半滚筒连接成一体。虽然该提升机在设计时就考虑到了运用轮副来加强滚筒受力的薄弱环节。但随着提升机服务年限的延长，提升高度的增加、并且经常过载、挪移安装地点等现象，造成提升机主滚筒产生疲劳应力。这就要求着重考虑如何有效地加强支撑，将提升机滚筒所受的载荷进行分解均化。
1.2.改造措施
针对提升机滚筒开裂问题，我们采用的措施：
一方面在滚筒裂纹部位采取有效的卸载措施，更换支板，增加支板厚度及宽度，提高支板承载能力；沿圆周方向增加两块支板，将轮副的应力集中点再进行均化。
另一方面采取正确的焊接工艺，采用卸力孔，将裂纹末端用电钻钻一Φ8mm直径的小孔，使用焊缝末端应力均匀向四周扩散而不至于向一個方向延伸，从而避免焊焊缝开焊继续加长现象。
2.方案实施
根据以上诸多分析研究，结合该提升机滚筒开裂的实际情况，分析滚筒在动载荷情况下，在其宽度方向上的1/2处是应力集中的地方，应考虑对滚筒内部支板进行加固。针对滚筒开裂的技术改造方案设计如下：
由于该提升机的开焊是沿径向分布的，而以前采用的焊接方向与应力方向恰好一致，应改变措施使其与开焊的方向、应力方向相适应。从而达到抵消或减弱因焊接变形而产生的应力集中。为了达到降低应力集中，减小疲劳应力，必须要对滚筒所受载荷进行合理的分解与卸载，采用在滚筒内部焊接一个加固板来支撑滚筒壳体、达到分解载荷的目的，支板在滚筒内部的安装位置，如下图所示（附CAD图形文件）。
2.1.首先应将开焊的部位进行修复，对原提升机滚筒内部辐板间沿径向加强筋板处产生的裂纹进行补焊并采用卸力孔卸力使应力沿周向均化。
2.2.根据滚筒内部支撑的特点，在不改变原来支撑结构件位置的情况下，利用事先制作的专用加固板作为加固滚筒的支撑板，采取焊接方式。每一个滚筒内部的加固板要均匀布置，从而能达到改善滚筒筒壳的受力状况，实现分解载荷的目的。采用该种形状肋板是使其受力较为合理，能够较好的将钢丝绳对滚筒的作用力进行分解。
2.3.用4个加固板相互成90度，沿轴向焊接在滚筒内部，加固板分别与滚筒两端的轮辐采用焊接连接。
2.4.每一个滚筒内部要焊接4个加固板，各个加固板相互呈90度，沿圆周方向均匀分布。
3.结论
项目部利用立井改绞期间集中检修，在各项工作就绪情况下，组织厂方及检修人员对该提升机主滚筒内部的开焊进行焊接处理，修复后的提升机从2012年11月份开始运行，目前运行状况良好，无开焊现象，保证该提升机安全可靠的运行。
参考文献：
[1]梁南丁，周斐. 矿山机械设备电气控制[M]. 中国矿业大学出版社2009：42-50
[2]矿井提升机故障处理和技术改造编委会.矿井提升机故障处理 和技术改造【M】.北京：机械工业出版社，2005
[3]陈慧贤 吴有泽 高云 等.KJ型提升机系统改造技术的研究[J].矿山机械2003（11）44
关键词：提升机；滚筒开焊；焊接；改造
提升机滚筒是矿井提升机的主要承载部件，它的作用是缠绕钢丝绳，承担全部提升负荷，完成提升矿物、矸石、升降人员、运送设备和材料等任务。提升滚筒能否正常运行，直接关系到矿井的安全生产和生产任务的完成。
中煤第五建设有限公司一处在彬长公司小庄矿风井项目工程中，使用2JK-3.5/15型双滚筒缠绕式提升机作为立井提升运输主要设备，该提升机滚筒为早期防苏产品，一直为施工单位租赁使用，由于长时间多地点使用及运输，目前发现滚筒内部轮副及支板有开焊现象，发现后及时进行加固焊接，但时间不久总是在加固焊接位置处重新开焊。
为此，项目部及时与洛矿厂方人员进行联系，并对滚筒的开焊原因进行分析，厂方人员到现场进行检查，并对开焊问题的处理提出解决办法。
1. 问题的研究与改造措施
1.1.原因分析
该提升机为设备租赁方外租设备，曾在多个建设矿井上服役。经了解该提升机主要在立井凿井工程上使用，凿井期间均使用单滚筒，当立井落底转平并改绞安装后才作为双滚筒提升机进行使用。
主滚筒的裂纹主要集中在筒壳内表面焊接的支环上，副滚筒支轮处无裂纹产生。提升机长期中转运输及过单滚筒过负苛运转，引起主滚筒疲劳，导致滚筒产生开焊现象。滚筒内部结构是：滚筒壳体都用30mm厚度钢板加工而成，筒壳内部焊接了两个沿周向的圆形轮副，滚筒分为两半，内部用支板焊接并用高经度螺栓将两个半滚筒连接成一体。虽然该提升机在设计时就考虑到了运用轮副来加强滚筒受力的薄弱环节。但随着提升机服务年限的延长，提升高度的增加、并且经常过载、挪移安装地点等现象，造成提升机主滚筒产生疲劳应力。这就要求着重考虑如何有效地加强支撑，将提升机滚筒所受的载荷进行分解均化。
1.2.改造措施
针对提升机滚筒开裂问题，我们采用的措施：
一方面在滚筒裂纹部位采取有效的卸载措施，更换支板，增加支板厚度及宽度，提高支板承载能力；沿圆周方向增加两块支板，将轮副的应力集中点再进行均化。
另一方面采取正确的焊接工艺，采用卸力孔，将裂纹末端用电钻钻一Φ8mm直径的小孔，使用焊缝末端应力均匀向四周扩散而不至于向一個方向延伸，从而避免焊焊缝开焊继续加长现象。
2.方案实施
根据以上诸多分析研究，结合该提升机滚筒开裂的实际情况，分析滚筒在动载荷情况下，在其宽度方向上的1/2处是应力集中的地方，应考虑对滚筒内部支板进行加固。针对滚筒开裂的技术改造方案设计如下：
由于该提升机的开焊是沿径向分布的，而以前采用的焊接方向与应力方向恰好一致，应改变措施使其与开焊的方向、应力方向相适应。从而达到抵消或减弱因焊接变形而产生的应力集中。为了达到降低应力集中，减小疲劳应力，必须要对滚筒所受载荷进行合理的分解与卸载，采用在滚筒内部焊接一个加固板来支撑滚筒壳体、达到分解载荷的目的，支板在滚筒内部的安装位置，如下图所示（附CAD图形文件）。
2.1.首先应将开焊的部位进行修复，对原提升机滚筒内部辐板间沿径向加强筋板处产生的裂纹进行补焊并采用卸力孔卸力使应力沿周向均化。
2.2.根据滚筒内部支撑的特点，在不改变原来支撑结构件位置的情况下，利用事先制作的专用加固板作为加固滚筒的支撑板，采取焊接方式。每一个滚筒内部的加固板要均匀布置，从而能达到改善滚筒筒壳的受力状况，实现分解载荷的目的。采用该种形状肋板是使其受力较为合理，能够较好的将钢丝绳对滚筒的作用力进行分解。
2.3.用4个加固板相互成90度，沿轴向焊接在滚筒内部，加固板分别与滚筒两端的轮辐采用焊接连接。
2.4.每一个滚筒内部要焊接4个加固板，各个加固板相互呈90度，沿圆周方向均匀分布。
3.结论
项目部利用立井改绞期间集中检修，在各项工作就绪情况下，组织厂方及检修人员对该提升机主滚筒内部的开焊进行焊接处理，修复后的提升机从2012年11月份开始运行，目前运行状况良好，无开焊现象，保证该提升机安全可靠的运行。
参考文献：
[1]梁南丁，周斐. 矿山机械设备电气控制[M]. 中国矿业大学出版社2009：42-50
[2]矿井提升机故障处理和技术改造编委会.矿井提升机故障处理 和技术改造【M】.北京：机械工业出版社，2005
[3]陈慧贤 吴有泽 高云 等.KJ型提升机系统改造技术的研究[J].矿山机械2003（11）44