氣動絞車在煤礦的使用方法研究

趙瑩

氣動絞車在煤礦的使用方法研究

趙瑩

JQHS－50×12型氣動絞車是以氣動馬達為動力的絞車裝置，它將氣能轉(zhuǎn)換成機械能進行運轉(zhuǎn)，具有轉(zhuǎn)速、低扭矩大、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、工作安全可靠、維修簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無級變速、安全穩(wěn)定、降低勞動強度等特點。

氣動絞車;使用方法;安全

一 概述

現(xiàn)在煤礦采掘工作面使用的調(diào)度絞車，主要擔(dān)負全礦設(shè)備、材料等提升任務(wù)，但在實際使用中存在設(shè)備使用效率低，耗能大，故障率高，維修困難，速度控制較差，安全保護不可靠等缺點，提升安全性能也不能滿足礦山生產(chǎn)能力的要求，存在較大的安全隱患。鑒于能滿足上述要求的提升設(shè)備條件，龍煤公司雞西分公司東海礦選用了山東泰安巨菱鉆探裝備有限責(zé)任公司的JQHS－50×12型氣動絞車，它具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、工作安全可靠、維修簡單、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、無級變速等優(yōu)點。

二 組成及工作原理

JQHS－50×12型氣動絞車是以氣動馬達為動力，通過齒輪減速機構(gòu)驅(qū)動卷筒，實現(xiàn)重物牽引和提升的絞車裝置。它具有體積小、重量輕、噪聲低、操作方便、維修簡單、無級變速、易于搬運、安裝簡單等優(yōu)點。

氣動絞車以壓縮空氣為動力能源，通過活塞式氣動馬達輸出扭矩，通過二組內(nèi)外齒輪傳動副的減速機構(gòu)來驅(qū)動滾筒的運轉(zhuǎn)，以達到其卷揚的目的，其主要結(jié)構(gòu)包括氣動馬達、齒輪箱、卷筒和制動器等。

氣動馬達是由開關(guān)閥組件和配氣閥組件以及連接在曲軸上的六組連桿、活塞、氣缸等主要零件所組成。齒輪箱與氣動馬達連接在一體，其內(nèi)裝有一個齒輪架和二組齒輪副(一組為外齒輪副、另一組為內(nèi)齒輪副)，所有齒輪均全封閉在具有一定油位的齒輪箱內(nèi)。制動器是由鋼帶、石棉剎車帶、支承架、手柄和調(diào)節(jié)螺釘?shù)戎饕慵M成。鋼帶呈圓環(huán)型，其內(nèi)側(cè)與石棉剎車帶鉚接，環(huán)抱于滾筒剎車鼓的圓周上，其一端與固定在機座上的支承架相連接。另一端鉚接在帶內(nèi)螺紋的接頭與固定在支承架上的調(diào)節(jié)螺釘相旋合。當(dāng)手柄以順時針方向擰緊時，鋼帶即能起到制動作用，使運轉(zhuǎn)著的滾筒剎緊不動。反之，如手柄以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時，則即松開閘帶，使?jié)L筒得到自由轉(zhuǎn)動。

工作原理(圖1):當(dāng)操動手柄(3)扳至啟動位置時，分配閥(2)的氣門打開，壓縮空氣進入配氣閥芯(1)使其轉(zhuǎn)動，同時借助配氣閥芯的轉(zhuǎn)動，將壓縮空氣依次送入周圍五個氣缸(6)中，由于氣缸內(nèi)壓縮空氣的膨脹，從而推動活塞(4)、連桿(5)、曲軸(7)轉(zhuǎn)動，當(dāng)活塞被推至“下死點”時，配氣閥芯(1)也同時轉(zhuǎn)至排氣位置，經(jīng)膨脹后的氣體即自行從氣缸經(jīng)閥體的排氣孔道直接排出，同時氣缸內(nèi)的剩余氣體全部自配氣閥芯(1)、分配閥(2)的排氣孔道排出，經(jīng)過往復(fù)循環(huán)，就使曲軸(7)不斷旋轉(zhuǎn)，從而帶動傳動軸，經(jīng)齒輪傳動，帶動卷筒(8)旋轉(zhuǎn)，提升重物。

圖1 JQHS－50×12型氣動絞車主要結(jié)構(gòu)及工作原理圖

三 絞車操作及調(diào)整

1.開車。

(1)操縱分配閥手柄，按箭頭標(biāo)記指示，向里拉為提升，向外推為下降。

(2)開車后，應(yīng)先空轉(zhuǎn)1～2分鐘，并檢驗剎車機構(gòu)是否可靠，有無異常聲音。

2.停車。

(1)停車時，將分配閥手柄扳至中間空車位置，然后再操縱制動系統(tǒng)停車。

(2)在特殊情況下，需緊急剎車，可將分配閥手柄和制動系統(tǒng)同時操作。

3.運轉(zhuǎn)中的注意事項。

(1)氣動絞車在運轉(zhuǎn)過程中，如有異常聲音，應(yīng)立即停車檢查。

(2)氣動絞車在運轉(zhuǎn)過程中，如果缸蓋罩接合面處和殼體與分配閥接合面處有明顯漏氣現(xiàn)象應(yīng)停車檢查。

四 氣動系統(tǒng)常見故障及排除

1.絞車提升力不足，提不上貨物。

絞車提升力不足，主要原因有:(1)氣動馬達活塞環(huán)磨損間隙太大，導(dǎo)致氣體泄漏加快;(2)進氣壓力達不到絞車提升的規(guī)定要求;(3)供氣管徑?jīng)]有按規(guī)定要求進行安裝，管徑太小，供氣量不足和壓力損失過大。一般的解決方法，更換活塞環(huán)，換上合適的活塞環(huán)調(diào)整磨損間隙，增加絞車的進氣壓力，通過計算和現(xiàn)場環(huán)境的考察，按規(guī)定選擇正確的供氣管徑。

2.絞車起動運作困難，在運轉(zhuǎn)中有異常聲音。

絞車在檢修安裝的時候，活塞連桿和殼體裝配不干凈，存在異物和雜質(zhì);離合器沒有按照規(guī)定合上，導(dǎo)致絞車起動出現(xiàn)問題，要及時拆下氣動馬達，重新清洗干凈，檢查無異物再進行裝配;而連桿小頭和大頭之間的磨損間隙太大，曲軸主軸頸的滾動軸承磨損間隙太大，會導(dǎo)致運作出現(xiàn)異常的聲音，要更換活塞銷和曲軸銅套及圓環(huán)，更換曲軸主軸頸上的滾動軸承。

3.機體中缺少適量的潤滑油。

絞車在進行運作的時候，各種執(zhí)行元件和控制元件要求適當(dāng)?shù)臐櫥M行運轉(zhuǎn)磨合。如果潤滑不良將會發(fā)生以下故障:(1)摩擦阻力增大導(dǎo)致氣動馬達過熱，絞車超負荷運轉(zhuǎn);(2)密封材料損壞，造成油脂泄漏:(3)油脂不足或變質(zhì)造成元件損傷，異常發(fā)熱及動作失效。潤滑的方法一般采用定期向氣動馬達中加潤滑油，并經(jīng)常擰下放油塞，檢查潤滑油是否變質(zhì)，如果發(fā)現(xiàn)油脂變質(zhì)或與水混合應(yīng)立即更換;檢查油霧器中的潤滑油，發(fā)現(xiàn)沒有應(yīng)立即更換，因為油霧器進行噴霧潤滑，一般安裝在過濾器和減壓閥之后，是機體運轉(zhuǎn)的保障。也要定期向齒輪傳動部位和各油嘴處添加潤滑油保障齒輪運轉(zhuǎn)正常。

4.氣動系統(tǒng)的密封性差。

氣動系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣不僅增加了能量的損失消耗，也會導(dǎo)致供氣壓力的下降，甚至造成氣動元件工作失效，最終導(dǎo)致絞車運轉(zhuǎn)失靈;應(yīng)定時地利用儀表對系統(tǒng)進行檢查。

5.氣動裝置的工作壓力和運動速度不當(dāng)。

調(diào)節(jié)工作壓力時，壓力表應(yīng)當(dāng)讀數(shù)準(zhǔn)確。減壓閥與節(jié)流閥調(diào)節(jié)好后，必須緊固調(diào)壓閥蓋或鎖緊螺母，防止出現(xiàn)松動，產(chǎn)生漏氣，影響運轉(zhuǎn)速度。

五 使用效果

東海礦共投入五臺JQHS－50×12氣動絞車進行試驗，用于東海煤礦二采區(qū)202掘進工作面1臺，東海煤礦三采區(qū)301掘進工作面2臺，東海煤礦五采區(qū)195采煤工作面2臺，平均提升長度為200－300米，提升坡度1°～10°。使用以來，提升重量滿足井下運輸要求，提升速度穩(wěn)定，對井下運輸系統(tǒng)起到了不可替代的作用，絞車不需要使用電動設(shè)備，操作安全可靠，降低了運行故障率，并可以有效地避免因電氣設(shè)備失爆引起的安全隱患。

六 優(yōu)點

1.氣動馬達本身具有一定的自鎖功能，當(dāng)操縱手柄回復(fù)中位時，進、排氣腔均封閉。此時絞車處于吊重狀態(tài)，重物能可靠處于靜止。

2.氣動絞車使用風(fēng)壓作動力，不用電，使用時可避免產(chǎn)生電火花。

3.絞車還有自鎖功能，在突然斷氣情況下不會出現(xiàn)跑車現(xiàn)象。

4.通過操作手柄能實現(xiàn)絞車的無級變速操控，氣動馬達轉(zhuǎn)速低，扭矩大，安裝方便，易移動，操作方便、簡單。

5.絞車在有壓風(fēng)系統(tǒng)的采、掘等工作面均可直接安裝使用。

6.該絞車體積小、重量輕、牽引力大、節(jié)能、環(huán)保、無污染、有利于改善井下作業(yè)環(huán)境。

7.操作簡單，只需要簡單前后控制，減低了工作人員的勞動強度。

七 經(jīng)濟效益

1.絞車在有壓風(fēng)系統(tǒng)的地點可以直接安裝使用，不需要另外鋪設(shè)電纜及安裝電力設(shè)備，節(jié)約購進電纜及各種安裝費用。

2.氣動絞車將氣能轉(zhuǎn)換成機械能，不像以往的絞車將電能轉(zhuǎn)換成機械能，不使用電氣設(shè)備，不會出現(xiàn)因為用電原因發(fā)生的事故，防爆性能很好，安全系數(shù)很高。

3.氣動絞車的控制性能和保護性能更加完善，設(shè)備維護率降低50%，維修費用較同期降低65%以上，具有較大的安全效益。

4.該絞車降低了設(shè)備運轉(zhuǎn)的維修率和事故率，降低了工人勞動強度，自使用以來，絞車運行穩(wěn)定，未出現(xiàn)故障;提高了井下提升系統(tǒng)的安全性、可靠性，節(jié)約了設(shè)備維護費用。

八 結(jié)語

煤礦“六大系統(tǒng)”中的壓風(fēng)自救系統(tǒng)正在建立和完善，井下壓風(fēng)自救管路遍布各條巷道，一旦井下發(fā)生較大事故災(zāi)害，供電系統(tǒng)被破壞，電氣設(shè)備將無法工作，井下風(fēng)動設(shè)備利用壓風(fēng)自救系統(tǒng)卻能正常運行，特別是此系列氣動絞車，在井下?lián)岆U救災(zāi)中起到運送人員、材料、救援設(shè)備的關(guān)鍵作用，為井下發(fā)生突發(fā)事故時，提供了及時有力的運輸保障。

Application Methods of the Pneumatic Winch in Coal Mine

Zhao Ying

Model JQHS－50×12 pneumatic winch is driven by compressed air motor with which the energy of air is turned into mechanical energy.This kind of machine is of compressed structure，to easy operation and maintenance.The outstanding features of the machine is of infinitely variable speed and low intensity of labour and is safe and reliable in operation.

pneumatic winch;direction;security

TD42

A

1672－6758(2012)05－0037－2

趙瑩，助理工程師，黑龍江省龍煤公司雞西分公司東海礦機電科，黑龍江·雞西。研究方向:煤礦機械。郵政編碼:158175

Class No.:TD42Document Mark:A

(責(zé)任編輯:宋瑞斌)