《煤矿安全规程》明确规定入井人员必须佩带矿灯,矿灯作为井下工作人员的“眼睛”,矿灯的是否完好可以说直接关系到井下作业人员的人身安全,加强矿灯的检修维护,确保入井矿灯的完好是机修厂矿灯房的职责所在。我矿现有矿灯3560盏(其中常用矿灯3200盏,备用矿灯360盏)。由于井下工作环境和作业条件差、加之部分工人使用操作不当,每天都有一定数量的矿灯需及时进行维修(每日维修量均在30盏以上)。
以前,由于没有专用的矿灯检修试验装置,矿灯检修用材料、工具又分存在不同的地点,检修人员在检修矿灯前,需先将检修用材料、工具、待修矿灯一一取放在检修区域的地面上,再接好检修用移动插座、插上电烙铁,然后坐在小凳子上进行检修,检修完后,需拿到矿灯充电架上进行充电试验,如实验有问题需重新检修、试验,直至试验合格,方可完成一盏矿灯的修理,当检修工作结束后,还要将检修用材料、工具逐一收回。
如此检修矿灯,存在如下不足:
一是由于经常拆装移动插座和拔插电烙铁,存在触电危险;
二是检修准备及收工占用时间较长,工作时间利用率低;
三是修理、试验不能在同一个地点完成,检修人员需往返于检修与试验两地间,增加检修时间,检修效率低;
四是检修人员坐在小凳子上检修,取放材料、工具需频繁低头弯腰,易造成检修人员颈部、腰部疲劳不适。 针对以上问题,我们设计制作了多功能矿灯检修工作台。
二、可行性研究 人员方面:本项目小组成员由机修厂厂长、书记、副厂长、技术员及矿灯检修人员共同组成,人员层次结构合理,技术涵盖面广,现场实践经验丰富,小组成员曾完成多项成果的研制,熟知矿灯的结构、工作原理、检修流程以及当前检修工作中存在的不足,具备该项目所要求的技术能力,能够在充分考虑检修人员需求的基础上,从减少无效工作时间,提高检修效率等方面科学合理设计出集检修、试验、材料工具存放为一体的检修试验工作台。
物质条件:设计多功能矿灯检修试验台是改善检修人员工作条件,提高工作效率的一项有效措施,厂领导对此给予高度关注,并从设备保障和材料供应方面给予大力支持。机修厂拥有常规的加工设备及各种电器元件,为加工制作该装置提供了良好的物质条件,矿灯检修人员作为矿灯检修试验工作台的使用人,能积极参与项目研制当中,及时对该检修试验台的设计及加工制作提供有益建议,确保本项目的顺利开展
项目研制目标及设计内容 项目研制的目标:设计制作出一款结构合理、功能齐全、操作便捷的综合性试验台。
设计的主要内容:
1、功能设计方面:该检修试验台应具有检修、试验和材料储存等功能,使检修人员利用该检修工作台,即可完成矿灯的检修试验工作,且检修过程中,不用移动地方即可轻松拿取检修用材料及工具,光线充足,能满足检修微小部件所需光亮度。
1)检修功能:设计检修用工作台面,检修人员可轻松坐在此台面前进行检修矿灯,解决以往检修人员坐在小凳子上,从地面上拿取材料工具时频繁低头弯腰的弊端。此外将专门设有检修用电烙铁插座及电烙铁控制电路,可对电烙铁进行通电调温和保温控制。
2)试验功能:设计矿灯试验监测装置,该装置集中安装在一个面板上,可同时对两盏矿灯进行充电试验,并能时时对矿灯的充电电流和充电状况进行监测显示。
3)物品储存功能:设计有材料工具储存屉柜,抽屉用于储存一些常用小型材料及工具,紧靠工作台,储物柜用于存放一些检修常用的较大的材料与工具,储物柜位于抽屉下方。
4)照明:本工作台设计有照明设施,照明灯为万向调节式照明台灯,可根据需要调节亮度,以满足检修矿灯电子微小电路时的光照度
2、各部结构尺寸设计:设计原则在满足使用要求和符合检修人员生理特征的前提下,尽可能地缩小尺寸,以减少占用空间。设计时应注重考虑的尺寸如下:
1)检修工作台面的高度:以检修人员坐在检修椅上,双肘自然舒展放置的高度为宜,确定检修工作台面高度为720mm。
2)检修工作台面的尺寸:以能够放置常用的检修用具例如螺丝刀、钳子、剪刀、绝缘胶布等材料及工具,方便工作人员检修为原则,确定工作台面的尺寸为900mm长×320mm宽。
3)检修试验监测控制面板尺寸:以能合理布设两套矿灯充电及监测装置以及检修用电烙铁控制元件为原则,确定控制板面的尺寸为900mm长×310mm宽,控制面板位于检修工作台面前正上方,与工作台面成120°夹角。
4)抽屉的尺寸:以满足盛放检修常用小型工器具,抽拉轻便为原则,对称设计为两个小型抽屉,抽屉位于工作台面下方,尺寸为150mm×400mm×600mm。
5)储物柜的尺寸:以满足盛放检修用常规材料,取拿方便为原则,储物柜位于抽屉下放,设计为对中双开门,尺寸为900mm×400mm×430mm。
6)支腿高度:以方便打扫卫生为宜,确定支腿高度为80mm。
3、材料的选用 加工材料的选用以满足安全使用要求,降低制造成本为原则。材料的具体选择如下:
1)检修试验工作台主体框架及储物屉柜:以满足使用强度要求和减小整体重量为主要因素进行选材,主框架体选用30#角铁焊接加工而成。屉柜采用小角铁和1.2mm薄钢板加工而成。
2)检修工作台面和控制面板:以防触电、防碰损、易于加工为主要因素进行选材,工作台面及控制面板均选用绝缘胶木板加工。
3)矿灯试验及监测控制元件:以满足试验监测功能和降低制作成本为主要因素进行选材,两套检修试验电器元件全部是从闲置废旧矿灯充电架上拆卸下的旧元件进行改装组合而成。
多功能矿灯检修试验台加工制作 在完成上述设计及选材的基础上,小组成员绘制了矿灯检修试验台加工图,对加工工艺流程及质量标准进行明确,具体如下: 加工工艺流程: 加工质量质量要求:
1、各焊缝应平滑饱满、无漏焊、气孔、夹渣等缺陷,各棱角进行磨圆处理;
2、加工组装完毕后,应进行除去毛刺和焊渣,对割边进行抛光打磨;
3、控制面板与框架体采用合页连接,控制面板掀转应灵活,无阻卡;
4、各电器元件在控制面板上布设间距应科学合理,电器元件与面板结合部位无空隙,接线工艺应符合规范,无虚接、无毛刺,各线路间无交叉。
5、喷漆漆层厚度及颜色应均匀一致,无漏喷,无流坠。
该多功能矿灯检修试验台的结构: 该多功能矿灯检修试验台由检修工作平台、矿灯试验监测装置、材料工具储存柜(抽屉)、检修照明灯具等组成,检修用电烙铁插座及控制单元与矿灯试验监测装置均安装于一块面板上,该面板安装在检修工作台面前上方,并与检修工作台面成120°夹角,可方便检修人员操作和观察监测显示情况,整块面板利用合页与检修工作台框架体连接,面板可绕合页转轴向上翻转,便于检修维修面板下方的电器元件及线路。 该检修工作台的框架体及面板采用角铁、薄钢板及绝缘胶木板制作,电器元件全部采用利用闲置矿灯充电架上的电器元件改装组合而成,制作成本低。具体结构详见附后的实物图片。
主要创新点
1、该检修工作台设计紧凑、体积小、重量轻、挪移使用方便。该检修工作台采用30#角铁、薄钢板、胶木板制作,外形尺寸仅为1000×900×600,占用空间小,重量轻,一个人就可移动。
2、该检修工作台集检修、试验与物品储存于一体,功能齐全。该工作台设有检修工作台面、检修照明灯、矿灯充电机监控试验装置、材料与工具存放屉柜等,各部结构设计合理,功能齐全,检修工作台面距检修人员坐在该工作台前,即可对矿灯进行检修与试验,试验监控装置可矿灯的充电状态和充电电流进行实时监控,随时对修理好的矿灯进行试验,在修理矿灯同时,实时监控修理好的矿灯试验情况且检修用材料、工具实现定置存放,拿取方便快捷,大大减低无效工作时间,提高工作效率;
3、该检修工作台安全节能,维修方便。该工作台的试验控制面板和检修台面采用绝缘板材料,具有良好的防触电性能;电器元件安装在可掀开式面板上,可方便对电器元件的进行检修维护;检修电烙铁加装控制单元,具有加热、保温和关停挡功能,可根据需要调节电烙铁使用状态,安全节能,延长了电烙铁使用寿命;检修照明灯为万向调节式照明台灯,可根据需要调节亮度,以满足检修矿灯电子微小电路时的光照度。
效果评价 该多功能矿灯检修工作台自投入使用以来,较好解决了原矿灯维修中存在的问题,并以其人性化设计和齐备的检修试验功能,大大降低了检修人员的劳动强度,提高工作效率,改进检修现场的质量标准化水平,而深受矿灯检修人员的欢迎。与以往相比,检修效率提高近2倍,而检修效率的提高,也在一定程度上提高了矿灯房的服务能力,为确保矿灯及时维修和完好入井提供可靠的基础保障,该装置具有很好的使用价值,值得推广。
完成单位:车集煤矿 成果类别:小革新 获奖等级:二等奖