無極繩絞車張緊裝置的改進(jìn)研究

王浩武

(汾西礦業(yè)集團(tuán)南關(guān)煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 靈石 031304)

無極繩絞車是以鋼絲繩作為傳送動(dòng)力裝置的軌道輸送設(shè)備，在礦井中應(yīng)用逐漸廣泛[1]。通過布置無極繩絞車，不僅可以實(shí)現(xiàn)長距離、重載荷及大傾角等特殊情況下的連續(xù)運(yùn)輸，而且還大幅度減少巷道內(nèi)布置的絞車數(shù)量，顯著降低運(yùn)輸人員勞動(dòng)強(qiáng)度[2～3]。隨著礦井開采深度的增加，礦井生產(chǎn)地質(zhì)條件出現(xiàn)新的變化，無極繩絞車在使用過程中也面臨一些新的問題，特別是當(dāng)無極繩繩運(yùn)送距離較長、巷道坡度變化較大及載荷較重時(shí)，運(yùn)輸用的鋼絲繩張緊力下降明顯，采用液壓油缸伸縮產(chǎn)生的張緊力不足以彌補(bǔ)鋼絲繩張緊力降低值從而導(dǎo)致鋼絲繩摩擦力降低，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)鋼絲繩拉不動(dòng)礦車、鋼絲繩松動(dòng)、套繩和礦車掉道等運(yùn)輸事故[4～6]?；诖?，文中對采用的無極繩絞車張緊裝置進(jìn)行改進(jìn)研究，提升張緊裝載伸縮量，從而給鋼絲繩足夠張緊力，確保無極繩絞車使用安全。

1 無極繩絞車概述

文中以山西某礦3560運(yùn)輸巷內(nèi)采用的JWB90D無極繩絞車為研究對象，對其采用的張緊裝置進(jìn)行改進(jìn)。JWB90D無極繩絞車結(jié)構(gòu)包括有驅(qū)動(dòng)裝置(主機(jī))、牽引鋼絲繩、梭車、壓繩裝置、張緊裝置等，具體結(jié)構(gòu)組成見圖1，技術(shù)參數(shù)見表1。

圖1 無極繩絞車結(jié)構(gòu)示意圖

表1 無極繩絞車技術(shù)參數(shù)

在巷道內(nèi)布置的無極繩鋪設(shè)的鋼絲繩長度在2.6km，根據(jù)鋼絲繩產(chǎn)品參數(shù)，鋼絲繩每1000m延伸長度在10mm左右。當(dāng)鋼絲繩運(yùn)輸重量較大物體或者在傾角較大的巷道內(nèi)工作時(shí)，鋼絲繩的延伸量增加，從而使得其受到的張緊力降低，此時(shí)無極繩絞車系統(tǒng)中的張緊裝置液壓油缸雖然開始收縮，但是由于液壓油缸伸縮量有限，伸縮后產(chǎn)生的張緊量不足以彌補(bǔ)鋼絲繩延伸量，從而造成鋼絲繩張緊力無法有效補(bǔ)充。無極繩絞車在使用過程中會出現(xiàn)由于鋼絲繩張緊力不足出現(xiàn)礦車掉道、套繩及拉不動(dòng)礦車等問題。在使用中需要經(jīng)常安全人員回收部分鋼絲繩從而彌補(bǔ)鋼絲繩延伸而導(dǎo)致的張緊力不足問題，此過程會耗費(fèi)大量的人力、物力，占用大量的時(shí)間，且調(diào)整過程中無極繩絞車不能正常使用。因此，需要根據(jù)礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀對無極繩絞車采用的張緊裝置進(jìn)行改進(jìn)。

2 張緊裝置改進(jìn)方法

礦井采用的無極繩絞車采用液壓張緊方式，降低鋼絲繩延伸對無極繩絞車使用造成影響。具體采用的液壓張緊裝置結(jié)構(gòu)包括有張緊油缸、后部張緊輪、蓄能器及液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成，具體組成見圖2?，F(xiàn)階段采用的液壓張緊裝置無法有效滿足鋼絲繩延伸帶來的影響，若采取液壓絞車或者布置重載絞車方式替換原有的液壓張緊方式，不僅需要重新對布置張緊裝置，耗費(fèi)大量的人力、物力及財(cái)力，同時(shí)由于無極繩絞車運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備較重，采用重載絞車張緊時(shí)，雖然能提供足夠的張緊量，但是不能滿足載荷變化顯著需要。

圖2 張緊裝置改造前結(jié)構(gòu)

綜合分析，為了降低張緊裝置改造對無極繩絞車使用影響，并降低張緊裝置改造投入，決定在原有的液壓張緊裝置中增加布置一根液壓油缸，兩根液壓油缸串聯(lián)布置，從而彌補(bǔ)一根液壓油缸伸縮量不足帶來的牽引鋼絲繩張緊力低問題。

圖3 張緊裝置改造后結(jié)構(gòu)

具體改進(jìn)后的液壓張緊裝置布置見圖3。改造后的液壓張緊裝置可以給絞車鋼絲繩提供足夠的張緊力及伸縮量，同時(shí)提供的張緊力可以根據(jù)運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備載荷進(jìn)行調(diào)整，確保鋼絲繩在絞車驅(qū)動(dòng)滾筒上的有足夠的摩擦力，確保無極繩絞車可以正常牽引鋼絲繩，防止鋼絲繩由于摩擦力不足在驅(qū)動(dòng)滾筒上打滑現(xiàn)象發(fā)生。

3 應(yīng)用效果

將提出的無極繩絞車液壓張緊裝置改進(jìn)方法應(yīng)用到井下所有無極繩絞車張緊裝置中，液壓張緊裝置給輸送鋼繩足夠的張緊力及伸縮量，可以滿足長距離、重載荷及傾角較大時(shí)鋼絲繩伸縮量過大造成張緊力降低過大問題。改進(jìn)后的無極繩絞車張緊具備較大的伸縮量，可以給無極繩絞車提供足夠的張緊力，快速對由于鋼絲繩延伸造成的張緊力下降進(jìn)行彌補(bǔ)，提升無極繩絞車使用安全安全性。

4 總結(jié)

無極繩絞車是現(xiàn)階段礦井常用輔助運(yùn)輸設(shè)備，在使用過程中會出現(xiàn)諸多問題，制約給無極繩絞車正常使用帶來不利影響。文中針對長距離、重載無極繩絞車在使用過程中由于鋼絲繩延伸過大造成液壓張緊裝置張緊量不能滿足需要問題進(jìn)行研究，提出在原液壓張緊裝置中串聯(lián)布置一液壓油缸，不僅降低液壓張緊裝置改造工程量，而且還可以顯著提升張緊裝置張緊力，現(xiàn)場應(yīng)用取得顯著效果。

提出的張緊裝置改進(jìn)方法在礦井其他的無極繩絞車中推廣應(yīng)用，不僅可以降低絞車張緊裝置改造投入，而且降低作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度及工作量，取得顯著的安全及經(jīng)濟(jì)效益。