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摘 要:通过对闸阀板内部连接点进行改进,在槽键处新增两个平行防位移钢带;同时对螺旋丝杆进行封闭,新增了可视游标限位装置,避免了阀门过位脱槽现象。
关键字:闸阀 阀门过位脱槽 改进
1 问题的提出
煤矿“三条生命线”中的矿井压风管路、防尘洒水管路普遍使用异型闸阀作为管路分段控制开关,矿井供水(风)时,必须做到水(风)压高、水(风)量稳定,而闸阀阀门过位脱槽一直是较棘手问题,一旦脱槽,将会影响生产、威胁安全。矿用异型闸阀控制调节矿井压风及防尘消防用水,一个产量百万吨的矿井,异型闸阀的使用数量约在80个,其管理的优劣直接影响矿井安全生产。据统计,张小楼井2007年11~12月份,矿井共出现4次防尘管路闸阀阀门过位脱槽,影响生产11h,尤其是主干防尘供水系统,出现上述问题后,直接影响整个采区生产及安全。
经分析矿用异型闸阀存在以下缺陷:
(1)内部闸阀板结构不合理,旋转螺盘时没有限位保护,槽键连接过于简单,人工操作时极易脱槽,损坏较为频繁。
(2)外部螺旋丝杆长期暴露于井下生产环境,受高温、高湿、粉尘、异物等诸多因素影响,螺杆容易氧化、积尘,造成螺盘开启、关闭困难。
(3)根据生产要求,主干及分支管路水压均不得低于4MPa,在此压力下开启、关闭闸阀单从力度大小无法判断是否到位。
2 矿用异型闸阀的改进
2.1 对闸阀板的改进
先期试验时将闸阀板从管腔内拆除,对“提拉槽”直接改进,用台式钻机钻孔处理连接点,通过钢销进行硬连接,将键槽固定于连接点。试验过程中发现闸阀板穿孔处强度降低,在高压水作用下开关容易发生断裂。遂改用半圆球钢板对闸阀板固定,键槽处于半包围空间,到位后不再偏移,但需要新增连接点,仍然存在破坏内部结构的弊端。通过再次改进,在闸阀板上部安装两个平行防位移钢带,焊接后不与键槽接触,使这一问题得以解决。钢带既能起到防止槽键过度位移,同时又可使闸阀板在有限空间内运行,避免了开关过程中闸阀阀门过位脱槽现象,确保了闸阀板在受到强外力作用时仍处于连接状态。
2.2 对外部螺旋丝杆的改进
根据井下空气潮湿及粉尘游离吸附特点,又对闸阀丝杆裸露部分进行了全面保护,用φ35mm钢管新增了丝杆密封套,并预先在密封套内加入润滑油,使润滑油可长时间保留于壁腔内,从根本上解决了丝杆锈蚀及异物侵入问题。同时巧妙地将游标限位装置安装在钢管壁上铣出的“n槽”内,新增了可视游标限位装置安装,并预刷红色反光漆警示提醒,将内置上下位移高度通过滑动连接杆外延,从而有效防止了人为操作闸阀不知是否到位造成损坏的被动做法,避免了人为操作导致阀门过位脱槽现象。
2.3 矿用异型闸阀的改进前后比较
(1)改进前如图1、2所示。
图1 改进前闸阀示意图
(2)改进后如图3、4所示。
图3 改进后闸阀示意图
3 应用效果分析
改进后闸阀未出现阀门过位脱槽现象。经测算,改进一件闸阀投入资金为9.26元,每件设备售价为1350元,投入成本几乎可以忽略不计。除去自身老化,可减少70%使用量,社会经济效益明显,具有较大的推广应用价值。
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