永定莊礦絞車轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計(jì)與應(yīng)用

李國(guó)龍

（同煤集團(tuán)永定莊煤業(yè)公司創(chuàng)新公司，山西 大同 037003）

JD-11.4絞車與JD-25絞車在同煤集團(tuán)永定莊煤業(yè)公司井下盤區(qū)軌道巷與工作面運(yùn)料巷有著廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際使用過(guò)程中，需要在同一地點(diǎn)向不同的方向拉運(yùn)物料，如果安置兩臺(tái)或多臺(tái)絞車，不僅增加了成本與管理費(fèi)用，而且井下空間狹窄不足以安置兩臺(tái)絞車。根據(jù)這一情況，設(shè)計(jì)了可旋轉(zhuǎn)式絞車底座，該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作等特點(diǎn)。

1 概述

1.1 技術(shù)參數(shù)

為了進(jìn)行轉(zhuǎn)向裝置的設(shè)計(jì)，同時(shí)確保安裝的順利完成，首先需要了解永定莊礦所用絞車的技術(shù)參數(shù)和參考系數(shù)。永定莊礦常用絞車型號(hào)為JD-11.4絞車與JD-25絞車，其主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 JD-11.4與JD-25絞車的主要技術(shù)參數(shù)

1.2 旋轉(zhuǎn)底座結(jié)構(gòu)組成

調(diào)度絞車是通過(guò)電動(dòng)機(jī)經(jīng)由減速機(jī)系統(tǒng)提供給卷筒扭矩，利用鋼絲繩與卷筒的纏繞，以及剎車裝置控制卷筒運(yùn)轉(zhuǎn)和停止，滿足調(diào)度和搬用物料的要求。絞車主要由卷筒及行星齒輪傳動(dòng)裝置、剎車裝置、軸承支架、底座、電動(dòng)機(jī)等組成，其中，電動(dòng)機(jī)、軸承支架、剎車裝置均要安裝在底座上。為了確保使用強(qiáng)度，旋轉(zhuǎn)底座采用HT200鑄鐵整體鑄造加工而成，機(jī)座上還安裝有擋繩板。同時(shí)，為了便于地基安裝，底座上有地腳螺栓安裝孔。整體結(jié)構(gòu)實(shí)物如圖1所示。

2 絞車轉(zhuǎn)向裝置設(shè)計(jì)

2.1 上盤部分

該裝置的上盤部分主要承擔(dān)安裝及穩(wěn)固絞車底座、旋轉(zhuǎn)調(diào)整絞車方向、與下盤部分的連接等工作。

現(xiàn)基于兩種常見(jiàn)絞車的尺寸考慮，上盤部分的直徑可根據(jù)具體型號(hào)的調(diào)度絞車來(lái)確定。要考慮絞車在運(yùn)轉(zhuǎn)和操作的過(guò)程中，運(yùn)輸?shù)奈锪虾驮O(shè)備會(huì)增加一定的拉力，還要考慮井下員工操作是否方便及身高等因素，因此上盤部分主要選用厚度適中的25mm鋼板制成。為了使上盤部分的旋轉(zhuǎn)角度增多，操作更加靈活，在不破壞鋼板強(qiáng)度的情況下，在鋼板的四周邊緣分別布置16個(gè)長(zhǎng)孔，在上盤部分的中心處打一個(gè)臺(tái)階圓孔，即用來(lái)安裝固定軸承的蓋板。蓋板上加工八個(gè)固定螺絲孔和一個(gè)注油孔，以便對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，又能連接上盤部分與下盤部分，從而進(jìn)行絞車轉(zhuǎn)向操作。在上盤部分的空余部分打上四個(gè)孔用來(lái)固定絞車底盤，固定孔可根據(jù)實(shí)際絞車的型號(hào)而定，絞車與上盤之間通過(guò)卡塊與高強(qiáng)度鉸制孔螺栓連接。上盤部分示意圖如圖2所示。

圖1 絞車轉(zhuǎn)向裝置實(shí)物圖

圖2 上盤部分示意圖

2.2 下盤部分

下盤部分主要是經(jīng)焊接連接而成，分為三個(gè)部分。上部位的圓盤與上盤部分一樣，主要是在每一次進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作后，與上盤部分連接，四周同樣均布16個(gè)長(zhǎng)孔，與上盤對(duì)應(yīng)。在中間位置打一個(gè)孔，比上盤部分的孔稍微大一些，中間部位的圓環(huán)，由同樣厚度的鋼板經(jīng)車間加工制成圓環(huán)狀，主要起支撐作用。下部位則相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要做一個(gè)和上部位相同大小的圓盤，并在中心位置加工一個(gè)孔，用來(lái)安裝階梯軸以做整體連接，上下盤連接后的側(cè)視圖為“工”字型。如圖3所示，中間為中空，不同于上盤部分的地方是下盤的下部位四周沿圓周邊緣部位分布4個(gè)錨栓孔，穿過(guò)地錨4固定在水泥地上，下盤部分固定不動(dòng)，起支撐穩(wěn)固連接作用。在下盤的上部位每隔一個(gè)長(zhǎng)孔，下面的左右兩邊再焊接一對(duì)耳座，用普通銷子穿進(jìn)耳座中，將特制的銷子6與耳座固定好。

圖3 上下盤連接示意圖

3 絞車轉(zhuǎn)向裝置的優(yōu)化與應(yīng)用

3.1 轉(zhuǎn)向裝置優(yōu)化

（1）為了提高工人操作絞車的安全系數(shù)，提升井下設(shè)備的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，在上盤部分還做了專門的絞車護(hù)網(wǎng)。

（2）為了增加上盤的平衡性，在上下盤邊緣各加工一個(gè)溝槽，在溝槽里安裝80個(gè)滾珠，并對(duì)其不定期潤(rùn)滑，對(duì)上盤起支撐作用，大大減少上下盤之間的摩擦，使上盤旋轉(zhuǎn)起來(lái)更容易靈活。

（3）上盤部分與絞車底座之間利用特制的強(qiáng)度較高的鉸制孔螺栓連接，精準(zhǔn)定位，且構(gòu)件不能輕易滑動(dòng)，同時(shí)給每個(gè)特制銷子都配套相應(yīng)的裝卸手把，手把的長(zhǎng)度方便工人操作。

（4）整體裝置完全采用最原始簡(jiǎn)單的工藝制成，其他的零部件均是自主加工，材料的選擇也是很普通的鋼板，且只要是符合上述的絞車型號(hào)，均可使用。每個(gè)長(zhǎng)孔對(duì)應(yīng)一個(gè)角度，旋轉(zhuǎn)一個(gè)孔，絞車旋轉(zhuǎn)22.5°，滿足了生產(chǎn)需求。

（5）由于井下環(huán)境潮濕，鋼板易受潮生銹，需給轉(zhuǎn)向裝置做噴漆處理，既能達(dá)到防腐的效果，還能使外型美觀。

3.2 轉(zhuǎn)向裝置的安裝

將絞車放置在上盤部分，分別固定在上面的四個(gè)孔上，隨上盤一起旋轉(zhuǎn)，上盤與下盤之間裝有圓錐滾子軸承，既分擔(dān)了來(lái)自上盤的軸向重力，又能承受來(lái)自鋼絲繩的徑向拉力。

實(shí)際使用過(guò)程中，根據(jù)被拉運(yùn)物料的位置，調(diào)整旋轉(zhuǎn)座。上盤載著絞車旋轉(zhuǎn)至合適角度后，這時(shí)上盤部分的16個(gè)孔與下盤部分的孔一一對(duì)應(yīng)，再通過(guò)一個(gè)裝卸手把，把特制的銷子翻轉(zhuǎn)進(jìn)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)孔中，套上一個(gè)比長(zhǎng)孔寬度相對(duì)寬一些的套墊（套墊的厚度和直徑均可以做調(diào)整），擰緊裝卸手把，將上盤與下盤定位。

3.3 轉(zhuǎn)向裝置的應(yīng)用

絞車轉(zhuǎn)向裝置在加工車間進(jìn)行了反復(fù)的試驗(yàn)與優(yōu)化，保證了裝置的可靠性和安全性。最終在永定莊礦進(jìn)行了試驗(yàn)性應(yīng)用。

試驗(yàn)性應(yīng)用過(guò)程中，轉(zhuǎn)向裝置分別布置在了垂直交叉巷道和一般交叉巷道。在實(shí)際使用時(shí)，裝置的安裝非常方便簡(jiǎn)單。當(dāng)絞車?yán)\(yùn)物料或小型設(shè)備時(shí)，只需要通過(guò)旋轉(zhuǎn)孔位就能夠朝向不同的巷道方向，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)絞車完成兩臺(tái)絞車甚至多臺(tái)絞車的任務(wù)。這樣既可以節(jié)省井下空間，又可以提高工作效率。該裝置已經(jīng)準(zhǔn)備在永定莊礦多條巷道進(jìn)行推廣使用。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文針對(duì)絞車在拉運(yùn)物料和小型設(shè)備時(shí)，由于巷道布置和空間限制導(dǎo)致無(wú)法安置多臺(tái)調(diào)度絞車的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了可旋轉(zhuǎn)式絞車底座。對(duì)裝置的組成結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了闡述。通過(guò)在車間的反復(fù)改進(jìn)和在巷道進(jìn)行的試驗(yàn)性應(yīng)用證明，該裝置可以適應(yīng)井下環(huán)境，而且安裝方便簡(jiǎn)單。