底卸式箕斗底衬板改进

底卸式箕斗底衬板改进

摘要：为解决底卸式箕斗底衬板磨损过快问题，对衬板使用工艺要求、工况、衬板的耐磨特点进行了详细分析，综合影响因素对衬板材质进行了更换，对结构方式进行了改造，改善了衬板的耐磨性。实际应用表明，改造后衬板的耐磨性大大的增强，大大降低了衬板浪费，节约了大量生产成本。

关键词：底衬板；材质；耐磨性；结构改造

安

徽开发矿业有限公司750万吨主井提升系统共有3套徐州煤矿安全设备制造有限公司生产的17立方底卸式箕斗，该型号箕斗底部衬板为两块橡胶衬板，衬板长宽高分别为2075*1000*150mm和2075*855*150mm，衬板有效磨损厚度均为50mm，每块橡胶衬板的重量约270kg，为嵌入固定方式。设备在投入运行仅一个月后，底部衬板出料口部位的磨损厚度已达45mm，达到使用极限。维修人员在更换衬板时，需用撬棍人工翘起旧衬板，拆除极其不方便，且因重量大，搬运、安装都比较艰难。

1.衬板磨损速度过快原因分析

1.1. 矿石硬度过高

通过对矿石的研究分析，安徽开发矿业的镜铁矿中SiO2的含量在35%～60%，矿石硬度整体偏高，普氏硬度系数为12～16，属于极坚固的岩石类型。由于矿石的硬度极高，粒度大多在180mm左右，粗破后矿石形状各异，加快了衬板的消耗。

1.2. 衬板磨损方式分析

通过对箕斗装、卸载过程的分析可知：在箕斗装矿时，计量斗内大部分的矿石以弧线自由落体形式下落4m，即速度达到9m/s左右后，首先对箕斗后壁衬板形成很大的冲击，矿石经过后壁衬板弹射后再落到底衬板，并形成较大冲击，随后因矿石的累计，底部衬板不再受什么冲击，该过程底衬板的磨损形式为凿削式磨料磨损。

在箕斗卸矿时，矿石不断的经过底衬板而滑落至矿仓内，因而对底衬板造成很大的磨损，而这种磨损大部分为粘着磨损。

1.3. 衬板本身材质的原因

箕斗底衬板使用橡胶衬板，从设计理念来说，橡胶衬板具有较好的耐磨性，而且橡胶自身特有的弹性可以对物料起到缓冲作用，大大降低物料对箕斗的冲击

力，能承受一般冲击载荷。

但是，在实际使用中，要发挥橡胶衬板的优点，体现它的耐磨性则受到四个外部因素的影响：一是冲击角度，一般来说，矿石与橡胶衬板的磨损主要是由撕裂力造成的，磨损程度取决于冲击角度的大小。对橡胶衬板，90度的冲击角度是最理想的，角度越小造成的磨损越大。从现场矿石的下落角度来看，大多数矿石先经前壁衬板缓冲然后才落到底衬板处，冲击角度较小，对橡胶衬板造成的磨损较大；第二种影响因素是冲击，速度越大，对衬板磨损越快。现场矿石下落的高度超过了6米，冲击速度较大，也促使衬板磨损较快；第三种因素是矿石的大小和形状，矿石块越大、重量越重、尖锐点越多，在冲击速度较大的情况下容易导致橡胶衬板局部破坏，现场粗破后的矿石的形状不规则，都导致了箕斗橡胶衬板的较快磨损。第四种影响因素为矿石对橡胶衬板压力，压力越大，矿石与橡胶相对摩擦时的摩擦力越大，而卸矿过程中，矿石对对橡胶衬板的压力很大，因而粘着磨损非常大，笔者认为该因素为衬板磨损过快的主要原因。

2.对底部衬板的改进措施

由于矿石硬度、大小、形状是个不可改变的因素，箕斗装、卸载方式也难以改变，所以只能通过选择最适宜的衬板材质或进行必要的结构改造，来减少底衬板消耗。

改造后的衬板共6块，尺寸1032*615*30mm的4块，尺寸1032*580*30的2块，均为中心对称形式，紧固方式为方头螺栓紧固。这样在保证原衬板功能的情况下，改造后不仅减少了每块衬板的重量，保证了采购的衬板的通用性，同时一般情况下仅需更换出料口的两块衬板。

3.经济效益分析

由上表可知，改造前每套箕斗每年消耗的橡胶衬板数量约为12套，费用高达28.08万元；而改造后每套箕斗每年消耗的高锰钢板衬板数量约为4块，费用仅为2.056万元，而改造所需的费用也仅为3.5万元左右，使用高锰钢板的性价比远远高于橡胶衬板。改造后更换衬板所需的时间、人力等都大大的节约了，保证了生产的连续性。

4.结语

对底衬板的材质更换大大的改善的衬板的耐磨性，而结构改造不仅满足了生产工艺的要求，同时还减少了不必要的浪费，取得了良好的使用效果。

衬板的磨损特性与磨损工况是紧密联系的，而磨损主要与磨损过程的工作条件如载荷、速度、温度、表面粗糙度以及材料特性等因素有关。耐磨材料的选择及降低磨损措施的选择要结合实际使用条件来考虑。暂时没有一种万能的处处适用的耐磨材料，而只有适用于某种工况的最佳耐磨材料，最佳耐磨材料和措施的选择来自于对衬板磨损失效的认真分析以及正确的思路。