綜采工作面安撤雙臂機械手研制與應用

彭聰+劉太嶺

摘 要：本設備可以機械化安裝回撤運輸機機頭、電機、減速機及運輸機中部槽等，替代了老的傳統(tǒng)安裝、拆除方法，減少了工人直接手工操作，降低了工人的勞動強度，提高安全性，減少了作業(yè)人員數量，可提高勞動效率50%，使煤礦機械化程度又上一個新臺階。

關鍵詞：機械化；安裝回撤；安全性；勞動效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.076

工作面設備安裝、回撤工作對于煤礦接續(xù)工作至關重要，由于綜采工作面設備重量較大，井下空間狹窄至使大型工程機械設備無法使用。多數煤礦企業(yè)井下綜采工作面安拆設備多數采用人工配合手拉葫蘆的方式來完成，給安拆工作帶來較大的困難、作業(yè)人員勞動強度大、安拆周期長、存在著一定安全隱患。如何實現工作面的機械化、高效、快速安拆將成為制約礦井的長遠發(fā)展關鍵問題。

1 雙臂機械手設計

1.1 雙臂機械手的設計理念

雙臂機械手主要是針對綜采工作面巷道狹窄的實際情況，設計的機械要本著尺寸小巧、動作靈活，功能全面的理念，根據井下的環(huán)境條件宜采用液壓方式控制，有防過載及無極調速的功能。

1.2 雙臂機械手回轉及支承計算

2 雙臂機械手工作原理

雙臂機械手主要由主臂、副臂、分旋轉座、主旋轉座、升降伸縮腿、行走輪、及其液壓系統(tǒng)組成。（見圖2）

機械手是利用液壓缸控制兩側伸縮臂進行安裝的設備，可以兩臂同時操作吊起板車上較重的設備，也可以分步起吊，安裝中部槽時抓手可抓起中部槽，節(jié)省時間，方便快捷，安全性高。該設備有4組可升降行走輪，支腿向外伸出后，伸出下部支腿接地，機械手機體升起，行走輪收回，使機械手機體下方可通過平板車，設備接頂，機械手整體固定后，通過操縱閥把機械手伸縮臂伸出，前面的起吊鉤掛在平板車上的工件上，主臂升降千斤定伸出，使起伸縮臂升起從而把工件吊起；然后，通過主旋轉座旋轉，把工件吊到組對位置，再通過分旋轉座的旋轉及起吊千斤頂的伸縮來使工件上下、左右位置調正，最終使工件安裝到一起。

根據現場實際工作要求，運輸機每4節(jié)中部槽裝一輛平板車內，我們考慮工作效率與安全采用雙臂同時作業(yè)，每個伸縮臂可同時吊兩節(jié)，實現一次性裝卸車防止二次裝卸車出現偏重造成翻車現象。它的每個單臂承載量是5T，雙臂同時配合作業(yè)就能解決大件起吊的問題和巷道狹小人工起吊繁瑣的問題。

3 項目效益分析

3.1 社會效益

（1）雙臂機械手的投入使用，替代了運輸機老的傳統(tǒng)安裝、拆除方法，減少了工人直接手工操作，解決了煤礦井下工人勞動強度大、安全條件差、效率低等因素，安全性得到了很大提高，同時減少了作業(yè)人員數量，提高工效50%，使煤礦機械化程度又邁上一個新臺階。（2）雙臂機械手使用效果良好，運行穩(wěn)定可靠，各項技術指標均達到設計要求，縮短了采場設備安裝、拆除周期，使安全生產有了可靠的技術保障。

3.2 經濟效益

經對比，人工安撤一個工作面需投入508人工，采用雙臂機械手僅需96人工按每年安撤8個工作面，則全年可節(jié)約資金約150萬元。

4 項目研究主要結論

（1）雙臂機械手在采煤工作面安撤的投入使用，替代了井下工作面運輸機、轉載機傳統(tǒng)安裝、拆除過程中工人直接手工操作方法，解決了煤礦工人勞動強度大、安全條件差、效率低等因素，提高勞動效率50%，使工作面安撤機械化程度又邁上一個新臺階。（2）經過采煤工作面安撤現場實際使用效果證實，該機設計合理、結構簡單、操作方便、性能良好、運行穩(wěn)定全安可靠，特別適用于工作面三機設備安撤，有其一定的獨創(chuàng)性。

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