一、箕斗斗箱耐磨研特性提出背景
1、箕斗是矿井提升的主要容器和载体,在提升工作中箕斗将承受来自煤块和矸石的冲击和磨损。目前,国内主井提升所用箕斗均采用普通的碳素结构钢加工制作,由于工况条件差,受煤块和矸石冲击和磨损严重,正常使用年限较短,一般使用年限不超过 2 年。
2、由于国内采煤工艺和技术的进步,矿井基本采用综采机械化生产,原煤含矸石率较高,对生产系统的设施要求也相应地提高,要求提升系统有较强的抗冲击、抗磨损能力。
3、国内还没有推广使用抗冲击、抗磨损箕斗。为适应实际工况要求,提高提煤效率和效益,煤矿主井采用抗冲击、耐磨损的高强度箕斗是十分有必要的。新型箕斗的使用可以大大延长提升箕斗的更换周期,减少了提升设备的费用投入,经济效益十分可观,具有广阔的推广前景。
二 、箕斗耐磨特性存在的问题
1、现在的矿井生产中,为了提高提煤效率,大容量箕斗越来越普及,因此,减少箕斗自重、提高箕斗有效荷载量显得越来越重要。因此,为了满足箕斗的安全性,我们有必要采用高强度新型材料设计和制造箕斗,同时需要了解箕斗壁的应力(变形)分布规律,从而更加合理的设计箕斗结构。
2、由于箕斗受力和结构本身的复杂性,用纯理论的方法分析其应力状态,在目前的理论水平上还很难得到理想和精确的结果。而采用现场实验方法,在现场建立实验平台进行所需的实验成本高昂,而且存在许多不安全因素。
3、能将长期的现场实践经验和相对成熟的理论研究相结合,进行模拟实验分析箕斗壁的应力和变形、失效状态,则可以得到一种可靠、可行的分析结果,并可以作为日后设计和改进箕斗的重。
三、提高箕斗抗冲击性和耐磨性的相关措施
1、在材料的采购方面要严把质量关,购买正规厂家的优质钢材,出厂前要进行必要的测试,确保加工原料的质量。同时,箕斗加工完成后也要进行严格的测试,测试标准要高于传统的箕斗,从而保证生产的箕斗的可靠性。
2、箕斗设计和加工中要尽量考虑其工艺性,对箕斗结构进行优化设计,使箕斗的主要受力面受力和应变均匀,避免应力集中。考虑箕斗的刚度协调性,避免局部位置变形量多大,从而影响箕斗的整体性能。
3、提高箕斗的加工精度、改进加工工艺,保证箕斗的各个零部件都满足设计要求。如果条件允许,可以利用先进的计算机技术对关键零部件进行有限元分析,实现关键零部件的优化设计,并进行必要的模拟演示和分析。
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