井下矿用车辆轮辋拆装机的设计与使用

吴向亚

(铜陵有色集团铜冠物流有限公司， 安徽 铜陵市 244000)

井下矿用车辆轮辋拆装机的设计与使用

吴向亚

(铜陵有色集团铜冠物流有限公司， 安徽 铜陵市 244000)

针对井下矿用汽车及轮式工程机械的车轮轮辋拆装难题，研制了一款专用机器，该机器已在多家矿山井下使用，解决了长期困扰井下车辆维修中的难题。减轻了劳动强度，提高了工作效率，保证了维修工作安全，可供同行选用或参考。

井下矿山；矿用车辆；轮辋拆装机

井下矿用轮式车辆种类很多，车轮维修工作量大，其中轮辋拆装工作人工拆装时工作繁重且周期长、不安全，个别矿山曾经发生过安全事故。井下作业的特点是维修工作间小，一辆车进入维修间后占据了大部分空间，留下的作业地方狭窄；加上大型设备下井难度大，存放设备的硐室费用很高，所以大部分矿山没有考虑这一工作的顺利进行，随着时代的发展，安全、高效、环保是企业的重要工作，因此设计小型适用的轮辋拆装机十分必要。

1 轮辋拆装机的规格与使用

在井下进行设备维修，场地十分有限。所以井下轮辋拆装机的外形尺寸必须尽量小，保证能够在狭窄的地方完成轮辋拆装。

如图1所示，井下轮辋拆装机由上压爪、座圈钩子、液压油缸、下挡圈固定圈、固定座组成。

图1 井下轮辋拆装机

1.1 主要技术参数

外形尺寸为Ф1500 mm×1500 mm，额定工作压力为16 MPa，最大工作流量为40 L/min，油箱容量为360 L，油缸行程为350～430 mm可调，电动机功率为7.5 kW，可拆装轮辋规格为18～25英寸。

1.2 液压站

液压站由一台7.5 kW交流电动机带动一台变量油泵组成，最大流量为40 L/ min。油箱内外分别设有油泵-电机组、集成块、手动换向阀、调压阀、单向阀、带温度计油标、压力表、压力表开关、吸油滤油器、回油滤油器等(见图2)。

图2 液压系统

1.3 使用时特别注意事项

开启油泵电机或停机前，换向阀操作手柄必须保持在中位；用抱胎机往轮胎拆卸机上取、放轮胎时，必须把轮胎拆卸机油缸活塞杆收缩到位，且尽量做到轻取、轻放，否则，会损坏液压油缸；正常情况，油缸活塞杆不要伸或缩到极限位置，更不能在极限位置让油泵长时间工作。如遇难分解轮胎，油泵也只能瞬间过载(≤25 MPa)工作；轮辋两端不能受轮胎拆卸机上压爪、下挡圈定位圈同时施压，以免损坏轮辋；换向阀操作手柄在工作位置(即不在中位)时，操作人员不能离开液压站；拆卸轮辋时，不能站在钩锥圈的钩子后面，并注意钩子状态，防止意外脱钩伤人；液压系统流量、压力已设定好，各液压元件不要随意调节；液压油损耗需添加时，一定要用同一牌号液压油，且添加的液压油应保持清洁；电源线重接或电器线路检修后，必须点动电机，检查电机转向，以防损坏油泵。

1.4 轮辋分解顺序

(1) 将上压爪旋转至压爪安装座内；

(2) 把要分解的轮胎轮辋准确无误放到轮辋拆装机的下挡圈定位圈上；

(3) 伸出油缸活塞杆，打开上压爪，此时，上压爪爪尖应正好对正轮辋上挡圈；

(4) 边收缩油缸活塞杆边观察，此时，先是轮辋上挡圈随上压爪下移；随后，上压爪内台阶碰到轮辋上端面；继续收缩油缸活塞杆，系统压力随即上升，轮辋跟着上压爪下移，直到橡胶轮胎下裙边与轮辋下锥面脱离。在此过程中应注意：轮辋下端面接触到轮胎分解装置下台阶后，上压爪不再给轮辋上端面施压；轮胎下裙边与轮辋下锥面脱离后，应立即把换向阀操作手柄拉到中位，停止收缩油缸活塞杆；

(5) 伸出油缸活塞杆，轮胎上裙边连同锥圈开始随之往上反弹，直致能装座圈钩子；

因中国哲学是儒教、汉学，可以想象其所受到的重视而被设立为科目，实际上已有汉文学的科目，佛教则被称为“印度哲学”[注]为何不用“佛教哲学”一词，而称“印度哲学”？宇井伯寿说明其理由：“当时认为，若用‘佛教哲学’，则在与基督教的关系上有困难，于是，由于佛教为起源于印度的哲学，而最后‘印度哲学’一词被发明。因此在当时，‘印度哲学’一词实即指佛教哲学，而后来其成为讲座的名称。”(宇井伯寿：《インド哲学から佛教へ》，东京：岩波书店，1976年，第500页。) ，这至今并无在大学教育的相关争议中成为议题。由此而言，加藤扮演了关键角色。

再次收缩油缸活塞杆，此时，系统压力随即上升，轮辋上档圈跟着上压爪下移，直到橡胶轮胎上裙边与轮辋上座圈脱离。轮胎上裙边与轮辋上座圈锥面脱离(或松开)后，应立即把换向阀操作手柄拉到中位，停止收缩油缸活塞杆；

(6) 伸出油缸活塞杆，直致能方便把上压爪旋转至压爪安装座内；

(7) 把油缸活塞杆收缩到位(距离极限位置10 mm即可)。

安装轮辋与上述步骤相反。

2 轮辋拆装机主要部件结构设计

该轮辋拆装机设计的重点在于整个尺寸尽量小，安全可靠，操作方便，不管生锈如何所有情况的轮辋都能拆装，并能适用于几种车型的轮辋拆装。现就几个主要部件的结构设计叙述如下。

(1) 压爪：压爪主要用于压下挡圈，其高度尺寸与要拆卸的轮辋高度匹配，长短都会影响机器的使用。长了易发生过压损坏挡圈，短了拆卸不到位不能完全拆开，因此压爪长度决定于轮辋的高度。压爪不宜过长，压爪前段要进行热处理，以提高表面的耐磨性。

(3) 液压油缸行程：液压油缸行程与轮辋高度有关，一般为轮辋高度的二分之一到三分之一，行程不宜过长。

(4) 固定座：固定座直径与轮辋直径相同，台阶高度与座圈高度一致，台阶高度变化会影响到油缸的行程。固定座能承受大于拆卸轮辋的压力。拆卸不同的轮辋时可以换不同的固定座

(5) 固定座底板：固定座底板直径等于车轮直径，以保证机器的稳定，不会因放上车辆发生倾斜。

3 结 论

该轮辋拆装机使用方便、安全、可靠，有效提高了劳动生产率，使原来要多人作业的工作变为1人即可，一个工作日能完过去一周完成的工作量，因此很受矿山企业的欢迎，已有多家井下矿山选用，并得到使用单位的认可。同时做到了一机可拆装多种型号的轮辋。在地面同样可以使用，有几家大型露天矿山也选用了该轮辋拆装机，可以替代进口的大型轮辋拆装机。