無極繩絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

摘 要：目前，煤礦井下運(yùn)輸不可或缺的設(shè)備之一就是無極繩絞車，其在煤礦生產(chǎn)中代替了傳統(tǒng)絞車，在煤礦運(yùn)輸中發(fā)揮了重要作用。本文首先分析無極繩絞車及其特點(diǎn)，然后探討無極繩絞車的工作原理和結(jié)構(gòu)，并闡述運(yùn)用無極繩絞車的意義，最后針對(duì)無極繩絞車在煤礦井下運(yùn)輸中的應(yīng)用提出相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：無極繩絞車；煤礦生產(chǎn)；特點(diǎn)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）01-0093-02

Study on the Application of endless Rope Winch in Coal Mine Production

ZHAO Dawei

（China Pingmei Shenma Group One Coal Mine，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： At present， one of the indispensable equipment for underground transportation is endless rope winch. It has played an important role in coal mine transportation instead of traditional winch. This paper first analyzed the endless rope winch and its characteristics， then discussed the working principle and structure of endless rope winch， and expounded the significance of using endless rope winch. Finally， it put forward corresponding countermeasures for the application of endless rope winch in coal mine underground transportation.

Keywords： endless rope winch；coal mine production；characteristic；application

當(dāng)前，煤礦企業(yè)發(fā)展迅速，規(guī)模在不斷擴(kuò)大的同時(shí)，機(jī)械化水平也得到了相應(yīng)提升，此時(shí)無極繩絞車應(yīng)運(yùn)而生。將無極繩絞車運(yùn)用到礦業(yè)生產(chǎn)中，不但能較好地滿足煤礦井下運(yùn)輸?shù)囊?，而且可以確保煤礦開采的安全、高效、便捷、經(jīng)濟(jì)。近年來，關(guān)于無極繩絞車及配套設(shè)備的技術(shù)水平得到質(zhì)的提升，大部分煤礦企業(yè)都開始采用這樣的井下運(yùn)輸方式，一方面降低了人力和物力的投入，另一方面使運(yùn)輸效率得到顯著提高。但眾所周知，煤礦井下作業(yè)環(huán)境比較惡劣，容易導(dǎo)致軌道鋪設(shè)出現(xiàn)問題，進(jìn)而出現(xiàn)脫軌或者是翻車的情況，鑒于此，改進(jìn)無極繩絞車運(yùn)輸工藝就顯得極為重要。

1 無極繩絞車及其特點(diǎn)

無極繩絞車主要通過循環(huán)的鋼絲繩來帶動(dòng)車輛或者其他設(shè)備向前行進(jìn)的一種作業(yè)方式，具備顯著的優(yōu)勢(shì)，不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且便于維護(hù)，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，很好地避免了傳統(tǒng)煤礦井下運(yùn)輸?shù)谋锥薣1]。

作為煤礦井下巷道的主要運(yùn)輸設(shè)備，無極繩絞車?yán)娩摻z繩牽引來確保普通軌道能不停地運(yùn)輸，這是以后煤礦井下運(yùn)輸?shù)内厔?shì)，其特點(diǎn)主要包括以下幾方面。第一，無極繩絞車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，且設(shè)置了兩套制動(dòng)系統(tǒng)，在運(yùn)輸時(shí)能確保安全、穩(wěn)定、可靠。第二，無極繩絞車能應(yīng)用在很多地方，用途比較廣泛，功能相對(duì)較多，既可以適應(yīng)工作面巷道，又能適應(yīng)采區(qū)上下山和集中軌道巷運(yùn)，與此同時(shí)在掘進(jìn)后還有相應(yīng)的配套服務(wù)。第三，無極繩絞車具備靈活性好、費(fèi)用低、牽引距離長(zhǎng)及適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。第四，布置時(shí)可以根據(jù)具體情況而定，布置系統(tǒng)相對(duì)比較靈活。第五，方便配置系統(tǒng)，可以做到因條件差異而采取異樣輪組配置的方式，不僅能用于起伏較大的軌道輸送，而且也能適應(yīng)水平轉(zhuǎn)彎的輸送。第六，采用無極繩絞車運(yùn)輸效率極大提高，而且經(jīng)濟(jì)性較好。第七，可以節(jié)省巷道鋼絲繩。梭車儲(chǔ)繩量較大，且成本低，通過張緊鋼絲繩，其張力在牽引作用下而發(fā)生變化，而鋼絲繩使用年限比較長(zhǎng)，利用導(dǎo)向輪分繩的方式避免鋼絲繩磨損和咬繩，把儲(chǔ)繩輪安裝在梭車上，通過工作面使存儲(chǔ)儲(chǔ)繩輪上的鋼絲繩縮短。

2 無極繩絞車工作原理和結(jié)構(gòu)

2.1 工作原理

無極繩絞車運(yùn)行主要通過底板上的軌道完成，適合全部軌道運(yùn)輸巷道，尤其在以下條件下可以作為輔助運(yùn)輸，如運(yùn)輸噸位大、距離長(zhǎng)、大傾角、多變坡等。需要注意的是，使用的坡度一定不要超過20°，最好坡度維持在12°以下，運(yùn)輸路程最遠(yuǎn)達(dá)到3 000m，最佳運(yùn)輸距離維持在1 500～2 000m為宜，水平和垂直曲率半徑分別為最小9m和15m。

2.2 結(jié)構(gòu)

無極繩絞車主要包括傳動(dòng)裝置、主軸裝置、制動(dòng)操縱裝置和逆止裝置。

2.2.1 傳動(dòng)裝置。傳動(dòng)裝置主要由電動(dòng)機(jī)、一級(jí)開式齒輪、齒輪聯(lián)軸器、減速器及液力耦合器聯(lián)合傳動(dòng)。動(dòng)力提供主要靠電機(jī)，通常采用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，如果情況需要，還可以配置雙速電機(jī)。液力耦合器和電動(dòng)機(jī)及減速器相連，通過減速器主動(dòng)軸和平鍵來實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)。一般減速器選擇標(biāo)準(zhǔn)兩級(jí)圓弧齒輪減速器，型號(hào)為ZHQ-85。該減速器具備快慢兩種不同的速度要求，且快慢速變速比能達(dá)到兩倍。

2.2.2 主軸裝置。主軸裝置包括滑動(dòng)軸承、齒輪、主軸以及卷筒等。其中，卷筒又分為拋物型卷筒和夾鉗式卷筒兩種。

2.2.3 制動(dòng)操縱裝置。制動(dòng)操縱裝置主要包括工作制動(dòng)器和安全制動(dòng)器兩種，分為高速軸手動(dòng)制動(dòng)器及低速軸電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器，不論何種制動(dòng)器，其制動(dòng)效果都比較突出，能達(dá)到操作靈活、安全可靠的目的。第一，工作制動(dòng)器。其主要通過電動(dòng)液壓推動(dòng)器來完成自動(dòng)操縱，推動(dòng)器電動(dòng)機(jī)和主電動(dòng)機(jī)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)液壓推動(dòng)器也就相應(yīng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)制動(dòng)匣會(huì)把卷筒匣住，在這里，工作制動(dòng)閥可以通過手動(dòng)進(jìn)行操縱。第二，安全制動(dòng)器。其主要由制動(dòng)杠桿的帶形閘、重錘、電動(dòng)液壓推動(dòng)器等組成，當(dāng)主電路處于有電的正常工作狀態(tài)時(shí)，帶形閘此時(shí)處于松閘，當(dāng)出現(xiàn)故障斷電時(shí)，帶形閘將會(huì)啟動(dòng)，把卷筒制動(dòng)，以確保安全。安全制動(dòng)原理與工作制動(dòng)大體上一樣，唯一區(qū)別是缺乏彈簧緩沖裝置，其動(dòng)作相對(duì)比較快，起到安全保障的作用。

2.2.4 逆止裝置。在工作制動(dòng)器出現(xiàn)問題時(shí)，該裝置發(fā)揮作用，其會(huì)啟動(dòng)離合器，然后其模板觸發(fā)按鈕開關(guān)會(huì)把液壓推動(dòng)器的電源切斷，令安全制動(dòng)器立刻動(dòng)作，進(jìn)而確保安全，以防絞車有翻車的情況發(fā)生。

3 運(yùn)用無極繩絞車的意義

現(xiàn)在的無極繩絞車系統(tǒng)配置比較豐富，主要包括信號(hào)系統(tǒng)、托繩輪組、張緊設(shè)備、尾輪、梭車、轉(zhuǎn)彎輪組及絞車等，這些設(shè)備結(jié)合鋼絲繩組成輸送系統(tǒng)。通過該輸送系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送，減少摘掛鉤的次數(shù)，避免了因跑車、脫鉤及短繩造成的故障，簡(jiǎn)化了輸送程序，降低了安全事故發(fā)生概率。由于無極繩絞車在井下固有的軌道系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)，所以比較平穩(wěn)，很少發(fā)生沖擊的情況，解決了脫軌問題，提高了工作效率。

如果巷道有較多轉(zhuǎn)彎的地方，采用傳統(tǒng)的輸送方式，要在一個(gè)轉(zhuǎn)彎點(diǎn)處配備1～2臺(tái)絞車，這就在無形中加大了設(shè)備和人員的投入。此外，其摘掛鉤次數(shù)較多，安全性較低，且耗時(shí)費(fèi)力。而采用無極繩絞車系統(tǒng)后，可以很好地解決上述問題。該系統(tǒng)可以通過梭車和彎道護(hù)軌實(shí)現(xiàn)水平彎道工作，既能適應(yīng)平常的普通彎道，又可以適應(yīng)S形彎道。

4 無極繩絞車在煤礦井下運(yùn)輸中應(yīng)用的對(duì)策及維護(hù)

目前，煤礦井下運(yùn)輸中已經(jīng)普及了無極繩絞車，但在管理上還存在一系列問題需要解決，尤其是煤礦企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)沒有重視無極繩絞車的重要性，缺乏人力、物力及財(cái)力方面的支持，使對(duì)無極繩絞車的研發(fā)停滯不前，這對(duì)其快速發(fā)展及形成煤礦井下運(yùn)輸自動(dòng)化都是阻礙。因此，筆者從實(shí)踐出發(fā)，對(duì)無極繩絞車在煤礦井下運(yùn)輸中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，然后提出解決措施。

4.1 所遇問題和解決措施

第一，張緊裝置設(shè)計(jì)。煤礦的具體地質(zhì)條件對(duì)其井下運(yùn)輸坡度、起伏情況、運(yùn)輸距離都有很大影響，特別是要求張緊裝置中的鋼絲繩要具備很高的伸縮量和彈性，就當(dāng)前情況來看，現(xiàn)在的張緊裝置設(shè)計(jì)與要求還不相符。要想妥善解決這個(gè)問題，就需要改進(jìn)相關(guān)張緊裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)鋼絲繩的預(yù)緊力和配重的張緊力角度進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)和控制，使無極繩絞車的運(yùn)輸力得到提高。另外，加大張緊裝置和無極繩絞車間的基礎(chǔ)距離，吸附多余鋼絲繩的伸縮量和彈性。

第二，車場(chǎng)岔道的分配。當(dāng)前的拋物線單滾筒驅(qū)動(dòng)方式滿足不了無極繩絞車應(yīng)用優(yōu)勢(shì)發(fā)揮的需求，不但降低了工作效率，而且削減了應(yīng)用價(jià)值，所以，需要改造無極繩絞車的梭車及外部情況。而車場(chǎng)岔道分配問題需要根據(jù)煤礦的實(shí)情得出適用的改造方法，以減少煤礦運(yùn)輸事故，達(dá)到節(jié)約用料的目的。

4.2 無極繩絞車維護(hù)

對(duì)無極繩絞車的維護(hù)主要應(yīng)按照規(guī)章制度進(jìn)行定期檢查、加油、清潔及對(duì)控制器的絕緣情況進(jìn)行檢查等，只有確保無極繩絞車在煤礦井下運(yùn)輸時(shí)的安全，才能使其作用和價(jià)值得到充分發(fā)揮。

5 結(jié)語

將無極繩絞車應(yīng)用到煤礦井下運(yùn)輸中是時(shí)代發(fā)展的必然，也符合煤礦企業(yè)現(xiàn)代化、自動(dòng)化、機(jī)械化發(fā)展的要求。因此，要加強(qiáng)對(duì)其應(yīng)用的研究和完善，及時(shí)解決遇到的問題，充分做到與時(shí)俱進(jìn)，為煤礦安全、高效生產(chǎn)提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳印虎，張魯，孔祥生.無極繩連續(xù)牽引絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2015（23）：165-166.