無極繩絞車在煤礦中的應(yīng)用

孫啟龍

（陽煤集團(tuán)平舒煤業(yè)有限公司， 山西 壽陽 045400）

引言

隨著現(xiàn)代煤礦機(jī)械化水平不斷提升，煤礦采掘高效性、便捷性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性成為行業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)和準(zhǔn)則。在煤礦生產(chǎn)運輸鏈條中，斜巷運輸是不可缺少的一環(huán)，其中無極繩絞車是該環(huán)節(jié)常用的一種機(jī)械設(shè)備。

1 無極繩絞車結(jié)構(gòu)和工作原理

無極繩絞車通常包括傳動系統(tǒng)、主軸以及制動操縱系統(tǒng)三個部分，如圖1所示。

圖1 無極繩絞車設(shè)備分布圖

傳動系統(tǒng)分為電動機(jī)、減速器、一級開式齒輪傳動、液力耦合器以及齒輪聯(lián)軸器多個部件，電機(jī)一般為具有隔爆性能的三相異步電動機(jī)，視具體情況選用雙速電機(jī)，為傳統(tǒng)系統(tǒng)提供動力。液力耦合器將電動機(jī)與減速器連接起來，利用平鍵和減速器主動軸聯(lián)結(jié)工作。一般來說減速器選擇標(biāo)準(zhǔn)兩級圓弧齒輪減速器，可滿足機(jī)械變速要求，是慢速的兩倍。

主軸部分的構(gòu)件通常分為卷筒、主軸、滑動軸承以及齒輪等多個部件，其中卷筒分為兩種類型，夾鉗式和拋物線型[1]。

制動操縱系統(tǒng)分為工作制動器與安全制動器兩個部分，制動效果可靠性高，安全性強(qiáng)，操作簡便靈活。工作制動器通過電動液壓推動器實現(xiàn)自動操作，主電動機(jī)與推動器電動機(jī)彼此聯(lián)動。一旦主電機(jī)停轉(zhuǎn)，液壓推動器同時終止運轉(zhuǎn)，重錘作用于制動閘上，閘住卷筒，操作人員可手動操縱工作制動閥。安全制動器分為制動杠桿帶形閘、電動液壓推動器以及重錘等裝置。正常供電的工作狀態(tài)下，帶形閘保持松弛狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，主電路斷電，帶形閘將制動卷筒，確保系統(tǒng)運作安全。安全制動器制動原理基本類似于工作制動器，不同的是未應(yīng)用彈簧緩沖裝置，反應(yīng)動作較快[2]。

2 無極繩絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用優(yōu)勢

1）運輸快捷，安全性高。無極繩絞車結(jié)構(gòu)簡單，實用性較強(qiáng)，整體性能穩(wěn)定，采用機(jī)械傳統(tǒng)方式，含有兩套制動系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊而且具有很高的可靠性。無極繩絞車采用按鈕控制，便于生產(chǎn)人員操作，對工作人員技能水平和綜合素質(zhì)的要求也明顯降低。應(yīng)用無極繩絞車后，煤礦生產(chǎn)成本得到有效控制，人力物力支出明顯減少，作業(yè)強(qiáng)度大大降低，整個運輸流程的安全性與工作效率大幅提升?？梢哉f無極繩絞車的應(yīng)用推動了煤礦運輸程序的改進(jìn)和優(yōu)化，減少了各環(huán)節(jié)存在的安全隱患，控制運輸成本，為綜采區(qū)貨載運輸提供了很大助力，是煤礦運輸系統(tǒng)安全、高效、快捷生產(chǎn)的必要保障[3-4]。

2）作用面比較廣，可多方面作業(yè)。無極繩絞車的應(yīng)用面廣，不僅在順槽、采區(qū)上下山方面得到廣泛應(yīng)用，也可在集中軌道巷中布設(shè)，同時還可參與掘進(jìn)后配套系統(tǒng)。其中順槽中應(yīng)用無極繩絞車可實現(xiàn)連續(xù)運輸，期間無需轉(zhuǎn)載操作，提高了生產(chǎn)安全性，防止掉道對設(shè)備安裝、運作、生產(chǎn)以及后續(xù)維護(hù)產(chǎn)生不良影響。

3）適應(yīng)性比較強(qiáng)，可靈活操作和布置。無極繩絞車配置靈活，可在巷道水平轉(zhuǎn)彎運輸，安裝便捷，尾輪固定比較簡單，對運輸距離變化有較好的適應(yīng)能力，并且可快捷移動。此外，無極繩絞車容繩量大，運行費用低，可實現(xiàn)長距離牽引，運輸持續(xù)性好。

4）通訊快捷，可精確操縱。泄露通訊裝置應(yīng)用便捷，電臺基地與手持電臺、手持電臺之間均能實現(xiàn)密切聯(lián)系，操作人員對無極繩絞車的運作有清晰的掌握，可及時操縱開關(guān)控制，保證了無極繩絞車長距運輸?shù)男逝c安全性。

3 無極繩絞車在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用問題

煤礦生產(chǎn)過程中，雖然無極繩絞車得到較為廣泛的應(yīng)用，其優(yōu)勢也較傳統(tǒng)絞車更為突出，但是現(xiàn)階段無極繩絞車的應(yīng)用依然存在如下問題，需要我們加以關(guān)注和解決。

1）煤礦采區(qū)作業(yè)環(huán)境較艱苦，無極繩絞車在作業(yè)過程中軌道損傷較為嚴(yán)重，器械更容易磨損和損傷。特別是在貨載量較大的情況下，絞車?yán)K處于張緊狀態(tài)，如果地質(zhì)條件出現(xiàn)較大變化，就會引起車輛掉道，釀成安全生產(chǎn)事故。如果絞車?yán)K未處于張緊狀態(tài)，尤其是運行至中部，繩襯中的鋼絲繩不斷打滑，難以有效牽引絞車。因此應(yīng)對無極繩絞車的張緊力度予以控制，結(jié)合絞車作業(yè)情況適當(dāng)調(diào)整，預(yù)防生產(chǎn)運輸事故。

2）運輸過程中，無極繩絞車對配套軌道質(zhì)量有比較嚴(yán)格的要求，采購配套設(shè)施的成本相對較高，譬如安全防護(hù)配套設(shè)備、軌道架設(shè)以及底板的鋪設(shè)等等[5]。

3）無極繩絞車地質(zhì)條件也有較高的要求，比如相對平緩地勢無極繩絞車可更有效地進(jìn)行作業(yè)。如果軌道變化超過9°，就會導(dǎo)致鋼絲繩摩擦頂板，需要特別注意。

4）無極繩絞車的安全運行與鋼絲繩插接質(zhì)量也有密切關(guān)聯(lián)，所埋繩頭插接質(zhì)量一定要高，防止埋接不牢導(dǎo)致鋼絲繩脫出和損壞等事件，以免引起運輸事故。

4 無極繩絞車的合理應(yīng)用

1）煤礦運輸環(huán)節(jié)，要根據(jù)貨載量的情況及時緊繩；按照車輛貨載輕重添加配重塊；或者對運輸裝備系統(tǒng)進(jìn)行整體上的簡化，有效降低絞車運載負(fù)荷。因為運輸軌道設(shè)計越復(fù)雜，那么附屬件配置就越多，一旦遇到傾斜運輸情況就很容易引起跑車事故。

2）在無極繩絞車運作體系中，軌道是基礎(chǔ)，是整個系統(tǒng)中最根本的設(shè)備。一定要嚴(yán)格鋪設(shè)絞車軌道，確保其位于巷道中心，所用軌道應(yīng)不低于18 kg。

3）巷道起伏比較明顯的頂板注意加設(shè)壓繩輪，避免鋼絲繩磨擦頂板引起損耗、損傷。

4）隨著牽引工況不斷發(fā)生變化，絞車鋼絲繩張力同樣隨之變化，緊張次數(shù)相應(yīng)減少，這有利于避免鋼絲繩過度疲勞、連接不牢所引起的斷繩、脫出等事故。但作業(yè)人員在插接鋼絲繩時依然要嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)工藝和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，做好鋼絲繩插接，嚴(yán)格保障無極繩絞車安全高效運作[6]。

5）無極繩絞車應(yīng)與工作巷道妥善固定。煤礦作業(yè)具有特殊性，貨載運輸持續(xù)不斷，無極繩絞車也因此處于經(jīng)常性的運作狀態(tài)，而且貨載強(qiáng)度較大，速度要求較高。建議將無極繩絞車與工作巷道妥善固定起來，先用平板車承載無極繩絞車，然后將軌道和平板車固定，這樣的設(shè)計有助于提高運輸作業(yè)安全性，減少絞車損耗，延長使用周期。

5 結(jié)語

無極繩絞車較傳統(tǒng)絞車有突出優(yōu)勢，其應(yīng)用大大提升了煤礦企業(yè)生產(chǎn)效率，相信隨著科技與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，無極繩絞車將會得到更為廣泛的應(yīng)用與推廣。

[1] 王成鋒，尋增霞.基于PID的無極繩絞車液壓張緊系統(tǒng)的設(shè)計與研究[J].機(jī)床與液壓，2013（19）：151-154.

[2] 陳和權(quán).變頻調(diào)速控制器在煤礦無極繩絞車中的應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2010，31（3）：188-189.

[3] 王安中，魏京勝.起伏大拐彎多巷道無極繩絞車選型計算探討[J].煤炭工程，2013，45（6）：12-14.

[4] 王亮，任來紅，曹磊，等.無極繩絞車脫軌檢測裝置的選型與設(shè)計[J].煤礦機(jī)械，2014，35（7）：1-3.

[5] 冀慶亞.中間驅(qū)動無極繩絞車運輸技術(shù)應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2012，33（4）：186-188.

[6] 原磊明，王海斌，劉旭明，等.聯(lián)接礦車與無極繩絞車梭車的帶翼推桿的設(shè)計與應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2015，36（4）：30-32.