如何延长矿山车辆使用寿命
朱大力 绍兴平铜集团有限公司
矿车是矿山的重要运输工具,在日常使用过程中常常会出现不少问题,给矿山生产带来较大影响。如能根据生产现况和条件快速解决矿车存在的问题,无疑对生产的提高和发展都具有非常重要的意义。在多年的使用中矿车一直存在3个比较突出的问题:车箱两头容易爆裂;车箱两侧被矿石撞击变形产生撕裂口;矿车底盘两根槽钢发生凹陷,使车箱发生倾斜。这些问题的存在,直接造成矿车使用寿命短、维修量大、维修费用高等问题,给生产带来极大不利。针对问题的症结所在,结合生产实际,我矿工程技术人员对矿车进行了成功改造,取得了理想的效果。
存在的问题
我矿所用的矿车基本结构由车箱与底盘(底盘由外地购买)两部分组成。其中车箱底部是由一块长方形钢板弯成U字形后,分别在两侧面焊接半圆弧钢板,以固定矿车形状(即U形车箱)。
(1)车箱两头容易爆裂
从生产使用情况来看,一部新矿车投入使用,2个月左右车箱两头焊接半圆弧处就开始爆裂,之后进行加固,焊接维修后也不耐用,很快又会出现同样的问题。这样经过2~3次的反复维修后,车箱就已严重变形,不能再使用。
(2)车箱两侧变形产生撕裂口
这也是一个长期存在的问题。由于生产的实际情况,多次使用后,在车箱两侧出现撕裂口,影响到生产安全。同时,车箱撕裂后体积相应减小,载矿石量明显减少,无形中增加了生产运输成本,造成损失。
(3)矿车底盘两槽钢变形
底盘两槽钢长期受到车箱里矿石的压力,产生挤压变形,影响到车箱的平稳性,产生车箱侧倾斜甚至车箱掉落现象,给井下生产和运输安全带来隐患。
原因分析
(1)车箱两头爆裂
这一问题产生的原因比较多,主要有:①车箱两头与半圆弧板连接采用的是焊接方式,造成焊接处材质变脆、强度降低;②车箱内装满矿车后,受力全部集中在半圆弧的焊接边缘,受力过于集中,在运输过程的振动下,车箱两头的焊接位置局部受力容易爆裂;③车箱钢板厚度只有6 mm,受力过于单薄。
(2)车箱两侧变形产生撕裂口
这一问题是装运矿石的直接结果。我矿采用的是耙矿道耙矿方式,矿车停在耙矿漏斗的下方,通过耙矿绞车耙斗把矿石耙到矿车中。矿车车箱两侧长期受矿石撞击,从而造成车箱两侧很快被撞击、变形而产生凹陷或撕裂口。
(3)矿车底盘两槽钢变形
由于受提升机提升能力及生产安排的影响,需加大每次提升的矿石量。一般矿车都会装满矿石且高出车厢一部分,再加上车箱改装加厚的钢板重量和矿石重量,以及矿石装入矿车时产生的冲击力,这几部分力的总和超出了两槽钢所允许的受力范围,从而产生变形,影响了矿车的使用寿命。
(4)矿车容易生锈
井工矿的环境潮湿,而且水质呈弱酸性,一般金属材料接触水后就容易腐蚀生锈,时间久了矿车全身就会千疮百孔,影响到矿车的质量和使用寿命。
改造方案
在不改变矿车基本构造的情况下,对矿车进行以下几方面改造:
(1)解决车箱两头爆裂的方案
将半圆弧板与车箱板焊接上部的四个内外角上都用钢板包裹焊接好,解决两焊接处材质变脆、强度降低问题。在车箱板中间用于固形作用的5#槽钢加长到车箱外后焊接包裹,以分担部分受力,解决应力集中现象。在车箱两头的半圆弧板由原来的6 mm改为8 mm厚度,解决受力单薄问题。如右图所示。
(2)解决车箱两侧变形产生撕裂口方案
在车箱两侧撞击面处,各新加焊接12 mm厚钢板,以局部增加车箱两侧钢板厚度和减少磨损,从而使矿车使用寿命增加。
(3)解决矿车底盘两槽钢变形
对外购矿车底盘的槽钢部分,我们提出了槽钢加厚的方法及在槽钢内加焊支撑板的方法,增强槽钢的支撑力,防止变形。
(4)解决矿车锈蚀问题
针对井下潮湿、腐蚀性强等特点,我们从材料着手,严格控制材料的质量,杜绝劣质材料,保证矿车的质量。对矿车关键部件进行发黑热处理,经过发黑热处理后的矿车部件更能耐酸碱,大大延长了矿车的使用寿命。
此外,矿山企业必须加强对矿车操作人员的培训,制定合理的操作规程和制度,并加强现场监督力度,杜绝野蛮和违规操作。
通过改造,车箱两头的爆裂问题得到彻底解决,矿车投入生产后再也没有发生爆裂现象。车箱两侧变形而产生的撕裂口问题,改造后效果也比较理想。由于在撞击处新焊接上厚12 mm钢板,相当于车箱钢板厚为18 mm,增强了车箱壁的磨损力及矿石撞击的受力水平,使车箱的使用寿命大大延长。改造后维修量、维修费用等大大降低,维修用的原材料也大大节省。由于车箱两头不再爆裂,只在车箱两侧撞击时变形,一般都只需在撞击处增焊钢板即可,大大降低了维修的劳动量。经过发黑处理后的矿车钢板能够在井下耐酸碱,不容易烂掉。改造后矿车的使用寿命可延长2倍以上,矿车寿命平均延长了18个月的时间,维修费用可降低50%以上,每年节约开支200多万元,极大地减低了生产成本,经济效益显著提高,为平铜集团公司节能降耗工作做出了贡献。
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