黄伟健

(中金岭南股份有限公司凡口铅锌矿, 广东韶关市 512325)

NT30/NBB150型装药台车的改造

黄伟健

(中金岭南股份有限公司凡口铅锌矿, 广东韶关市 512325)

NT30/NBB150型装药台车的装药介质为粒状硝氨炸药,由于凡口铅锌矿井下开采于 2004年下半年全部改用乳化炸药,直接造成NT30/NBB150型装药台车的闲置停用。为此,凡口铅锌矿对NT30/NBB150型装药台车进行改造,将其改造成乳化炸药装药台车。综述了NT30/NBB150型装药台车改造的内容及改造后各系统的工作原理。

装药台车;改造;乳化炸药;工作原理

1 NT30/NBB150型装药台车的简介

盘区上向中深孔机械化采矿新工艺是凡口铅锌矿井下重要的采矿方法之一,其配套机械化设备主要包括凿岩台车和装药台车,而装药台车有 2台NT30/NBB150型装药台车和 1台 ALB-9EN乳化炸药装药台车 2种。

2台NT30/NBB150装药台车的装药介质为粒状硝氨炸药,是 1990年从加拿大引进,1991年初开始使用,到目前为止已连续为我矿井下采矿服务了十几年。NT30/NBB150型装药台车的工作原理是:车载空压机产生的压缩气体进入并充满储药罐,装药时操作人员将药管插入上向钻孔中,然后根据药量需要在吊篮上启动控制阀,将适量的粒状硝氨炸药吹入钻孔内。

NT30/NBB150装药台车由于使用年限长,陈旧老化,故障率高,主要表现在:

(1)柴油机磨损,动力不足;

(2)装药系统的空压机磨损,气压不足;气动阀阀芯磨损、密封件老化,出现泄漏现象;

(3)液压系统的主油泵 (双联泵)磨损,油压不足;液压阀组阀芯磨损、密封件老化,出现泄漏现象;

2 改造的必要性

由于NT30/NBB150装药台车的使用年限长,故障率高,每当井下采场装炸药时,往往需要将 2台NT30/NBB150装药台车开到采场,1台装药,另 1台备用,以保证炸药能够在规定时间内装完。

2004年下半年我矿炸药厂将停止生产硝氨炸药,所有炸药全部外购,且盘区上向中深孔机械化采矿也开始全部使用乳化炸药,意味着 2台 NT30/NBB150装药台车从 2004年下半年开始就停用闲置。而我矿目前只有 1台ALB-9EN乳化炸药装药台车,要应对 20万 t/a的采矿量则显得能力不够。如果再从国外引进 1台ALB-9EN乳化炸药装药台车,需要约 300万元人民币,但由于时间紧迫不可能实施;同时,这 2台 NT30/NBB150装药台车还未达到我矿规定的报废期限。因此,选用 1台车况较好的 NT30/NBB150装药台车对其进行改造,时间短,资金少,还可以解决NT30/NBB150装药台车的闲置问题,使其重新恢复使用,投入生产,保证我矿生产的顺利进行。

3 改造的项目和内容

将NT30/NBB150装药台车改造成乳化炸药装药台车,主要是以 ALB-9EN乳化炸药装药台车作为参考依据,在原装药台车的基础上重新设计出一套合理、可靠、实用的工作大臂液压控制系统和乳化炸药装药系统及其配套的液压、电气控制系统,并选用ALB-9EN乳化炸药装药台车的备件进行改造。

3.1 对 NT30/NBB150装药台车底盘进行大修

将NT30/NBB150装药台车改造成乳化炸药装药台车,首先要对其底盘部分进行大修,使其动力得到恢复,然后再对其大臂液压控制系统和装药系统及其液压、电气控制系统进行改造。其底盘部分大修的内容主要包括:

(1)F4L912W柴油机大修;

(2)变矩器、补油泵及变速箱检修;

(3)主油泵检修;

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(4)电气系统检修;

(5)工作吊蓝重新制作;

(6)各液压阀检修,必要时更换;

(7)液压刹车缸检修;

(8)大臂各油缸检修。

3.2 工作大臂液压控制系统的改造

重新设计了 1套新的工作大臂液压系统,主要由比例阀组、操纵阀组、溢流阀和二位三通阀等组成。

新工作大臂液压系统的压力通过溢流阀调定。该系统可以根据工作需要来选择在地上或工作吊篮上由操作人员对大臂的控制。当操作人员选择在地上操控时,可操纵比例阀 (安装在车架上)来达到目的;当操作人员在工作吊蓝上装药需对工作大臂进行操作时,利用吊蓝上的操纵阀组液控比例阀组来达到目的。

3.3 装药系统的改造

对原装药台车上的装药系统 (包括:空压机、药罐、控制阀组、管路等)进行拆除;然后对其药罐底部出药口进行切割改造,以适应与螺旋泵的安装配合,并制作装药罐进口盖;同时,用厚度为 5 mm的不锈钢板制作 1个 250 L的水箱。

新装药系统:主要由药罐、装药泵、液压控制系统、电气控制系统、供水系统和药管组成。供水系统则由 1个 250 L的不锈钢水箱和 1个液压驱动的柱塞泵等组成。供水系统的作用是润滑药管内壁以降低泵送阻力。

装药系统的工作原理如图1所示。工作时,将乳化炸药倒入药罐后,同时启动装药泵和水泵,调节好装药泵的供给速度和水泵的给水量,然后将药管插入炮孔底部进行装药。装药过程中,如果药管堵塞等原因造成管路炸药挤压,泵送压力加大时,安全阀薄膜破裂,炸药从安全阀流出,此时应停机处理。当所有炮孔完成装药后,开启水泵,让其单独工作,将药管内的残余炸药清除。

图1 装药系统的工作原理

新装药系统的控制部分主要包括液压控制系统和电气控制系统。液压控制系统主要是在地上控制装药系统,电气控制系统主要是在吊蓝上控制装药系统。

当装药系统不工作时,将二位三通阀手柄置于上部,主液压油流回主油箱;当需要装药系统工作时,将二位三通阀手柄置于下部,主液压油供给工作系统 (工作大臂和装药系统),液压油到达电控 /手动比例阀组。在地上装药时,压下控制药泵和水泵油马达的比例阀操作手柄,同时启动药泵和水泵,此时即可进行装药工作;在吊蓝上装药时,则用吊蓝上的电气系统进行控制。装药速度可通过比例阀组调整装药泵的速度来调定。

在吊蓝上装药时,将手动转换开关处于上部,压下装药开关,接通整个装药控制系统电源,启动药泵和水泵,即可进行装药。如果在装药过程中,装药管路压力过高或过低时,系统中的压力过高开关或压力过低开关将会使启动电路断开,关闭药泵和水泵停止装药。如继续装药需排除故障后再进行。

3.4 供水系统

供水系统由 1个 250 L的不锈钢水箱和 1个液压驱动的柱塞泵及其调压系统等组成。供水系统的作用是润滑药管内壁,以降低泵送阻力和清洗装药系统管路及药泵。

装药时,将电气系统中的选择阀置于上方,三通球阀置于水环方向,按下装药开关,即可同时起动药泵和水泵的油马达,向装药系统供水,润滑药管内壁以降低泵送阻力。旋转调压阀,尽量少的控制给水量,保持在 7～14 kg/cm2,有时甚至无需任何水量。

装药完毕后,将电气系统中的选择阀置于下方,三通球阀置于水环方向,让水泵单独工作,即可清除药管内的多余药液;清洗药泵则改变三通球阀的导流方向,让水流向药罐即可。

3.5 预防静电系统

由于装药过程中必须预防和保证车辆上的所有静电能够顺利、安全的导入大地,因此,对车辆上的每一个铰接点采用导电性好的电缆进行连接,并在车身前、后和中铰处各用 1条电缆作为车辆与大地的导电连接线。

3.6 改造后装药台车的工作性能

改造后的装药台车经过多个采场的工作试验,其效果明显,达到了预期的工作性能要求:

(1)柴油机动力充足,车辆行走有力,转向和刹车灵活;

(2)液压系统设计和布置合理,能够保证操作人员在地上或吊蓝上对大臂进行操作,且大臂动作灵活,大臂各油缸无泄漏现象;

(3)液压和电气控制系统设计和布置合理,能够保证装药的顺利进行,预防静电系统安全、有效;

(4)泵送乳化炸药能力达到 60 L/min,完全达到生产使用要求。

4 结束语

改造 NT30/NBB150型装药台车,仅花费 60多万元人民币,节省了购买新乳化炸药装药台车的资金约 200多万元人民币,并解决了 NT30/NBB150装药台车的闲置问题,使其重新恢复使用,投入生产,保证我矿生产的顺利进行。据了解,NT30/NBB150装药台车的改造是我国首创,为我国同类装药台车的改造提供了重要的借鉴意义。

[1] 王运敏.中国采矿设备[M].北京:科学出版社,2007.

[2] 成大先.机械机械设计手册 (第四卷)[M].北京:化学工业出版社,2002.

[3] 雷大觉.液压工程手册[M].北京:机械工业出版社,1990.

[4] 史良文.BCJ-1型中小直径散装乳化炸药装药车液压系统设计[J].有色金属,2003,(5).

[5] 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿.NT30/NBB150型装药台车改造成乳化炸药装药台车 [P].中国CN200810028088.2.2008.

2010-07-20)

黄伟健 (1960-),男,广东梅州人,助理工程师,主要从事矿山机械设备和备件管理工作,Email:luofushou@163.com。