KLF―4型罐笼抓捕器使用中存在问题与改进措施

【摘 要】针对KLF-4型罐笼抓捕器在本矿使用中存在的一些问题，阐述了对存在问题的改进措施，供同行参考。

【关键词】抓捕器；存在问题；改进措施

2002年以来，林西矿先后在4号井竖井、西6-8暗井滚笼上安装了KLF-4型罐笼抓捕器。在有关部门指导下，林西矿业公司对BF-152型防坠器作了改进，并将改进后的设备更名为KLF-4型罐笼抓捕器。KLF-4型号的含义是：K―矿井，L―林西矿立井，F―防坠器，4―四号井。采用这种抓捕器后，当提升钢丝绳断绳或者连接装置出现断裂时，它能自动抓捕到制动绳，使罐笼平稳停住，不致坠入井底，保证了人员的安全和设备不受损坏。林西矿自投入使用以来，使用效果良好。但是，使用中也存在一些问题。

1 KLF-4型抓捕器的结构特点与工作原理

见图1、2。

KLF-4型抓捕器采用4条垂直布置的弹簧作为开动机构，并分别驱动两组抓捕机构。正常提升时，提升钢丝绳拉动主拉杆向上，通过横梁及连扳使两边两个拔叉的端部插入滑楔内，并处于最低位置。此时，拉力弹簧受拉。出现断绳或主拉杆断裂时，在拉力弹簧的作用下，原已插入滑楔内的拉杆端部被抬起，使滑楔与制动绳接触，实现定点抓捕。该抓捕机构采用背面带滚子的楔形抓捕器。滚柱的主要作用是使抓捕器容易释放和恢复。

2 使用中存在的问题

KLF-4型抓捕器，具有结构简单、动作灵敏可靠、释放恢复容易等优点，但在实际使用中也出现了一些问题。分析发现，有些问题是结构所致，有的则是维护不当造成的。

2.1 连杆与销轴的锈蚀

由于井筒淋水大，环境潮湿，而连杆与销轴处又无注油位置致使无法注油。如果该结构部分长期处于不经常活动，则会被严重锈蚀，增大连杆转动阻力，致使活动受限。

2.2 叉杆轴与轴套的锈蚀

叉杆作为抓捕器驱动机构的一个重要部件，其动作灵活可靠与否直接影响到抓捕器工作的安全性和可靠性。叉杆靠叉杆轴支撑在轴座上，叉杆轴长255 mm，直径50 mm，轴中心有一个φ5 mm的注油孔，但轴上没有油槽。轴套长166 mm，中间开有一个60 mm长的存油槽。轴与套的实际接触长度为106 mm，接触面积达166.4 cm?，轴与套的配合间隙在0.14～0.2 mm之间，两者之间靠油杯压油。由于轴与轴套的接触长度和面积都较大，而在接触部位又无油槽，且间隙较小，在实际维护中，很难将油注到接合处。由于井筒环境潮湿，灰尘大，经过不长的时间，接合面处便会产生锈蚀。如长期得不到，则锈蚀更加严重，使叉杆的转动阻力大大增加，甚至在弹簧的拉力下都很难转动，也就无法拔动滑楔抓住制动绳，使抓捕器失去作用。这种现象在以前进行抓捕试验时，曾经发生过，这对副井的安全提升是一个很大的隐患，具体结构图略。

2.3 拉力弹簧断裂

KLF-4型抓捕器的驱动力来自4条拉力弹簧，每两条驱动一套抓捕机构。自林西矿采用这种抓捕器以来，已多次发现弹簧断裂，直接影响到抓捕器的抓捕性能，甚至丧失抓捕能力。拉力弹簧断裂主要有以下几方面的原因：（1）弹簧钢材料未按设计要求选用60Si2Mn，而选用了脆性更高的材料；（2）弹簧材料热处理不当（设计要求为HRC45），使弹簧经热处理后的脆性变得更高；（3）安装调试时，未按要求调整弹簧长度，使其拉伸过长。

3 改进措施

为了确保抓捕器的灵敏性和可靠性，针对此问题，拟采取以下措施：

（1）关于连杆与销轴的锈蚀问题，由于结构原因，开设注油孔注油很困难，从外部直接浇油又很难进入接触面。为此，拟采取零件表面处理的方法，即将连杆的内孔和销轴表面镀铬，可大大提高零件的抗腐蚀能力，接触面无需注油便能灵活转动。

（2）叉杆轴与轴套的锈蚀，主要是由设计结构不够合理造成的，维护工作不认真不细致也是一个原因。由于叉杆为结构件，体积较大，若能采取表面处理的方法进行局部电镀很困难。为此，拟在叉杆上进行改造，为使油能注入接合面处，将叉杆轴上的注油孔由径向半通改为径向全通，并沿注油孔两侧开设8 mm宽，150 mm长的油槽（经验算，叉杆轴强度符合安全性能要求），使油基本能穿过轴与轴套的接合部位。同时，为进一步提高轴的抗腐蚀能力，对轴表面进行镀铬处理，这样，就能解决因设备本身缺陷带来的问题。另外，维护上，应要求维修工每周周检时，必须注油一次，如油脂粘度过大，可用机油适当调配，以确保接合面良好。

（3）为了解决弹簧断裂问题，首先，厂家必须严格按设计要求进行选料、加工、热处理和试验，提供有关试验报告，这样就可基本保证弹簧的出厂质量。另外，重新调整所有弹簧，使其拉伸长度达到工作拉力即可，不必拉伸过长（弹簧按历年试验数据，拉伸到260 mm长时，即可达到工作拉力600 kg），有效地避免了弹簧断裂事故的发生。

4 结论

通过对KLF-4型罐笼抓捕器连杆与销轴、叉杆轴与轴套防腐处理，拉力弹簧出厂试验和安装调试，中滚柱栅架日常检修保养，最大限度延长了部件的使用寿命，降低了成本，也确保了KLF-4型罐笼抓捕器使用过程中的安全可靠性。

作者简介：

张宏业（1972-），男，河北唐山人，毕业于中国矿业大学机械电子工程专业，本科学历，现于唐山开滦林西矿业有限公司安全管理部工作，助理工程师。