煤礦綜采工作面大件運輸無極繩絞車選型設計

2013-08-16 06:19:32金明明

山東工業技術 2013年11期

金明明

（淮北礦業集團公司楊柳煤礦，安徽淮北235000）

0 引言

隨著煤礦采掘機械化的發展，煤礦軌道運輸距離和運輸重量不斷增加，尤其是綜采工作面的液壓支架整架運輸，運輸重量高達30t 左右，傳統的小絞車運輸已不能滿足安全、高效運輸的需要，近年來國內研制了很多新型煤礦井下輔助運輸設備，以取代落后的小絞車運輸方式，從安全技術經濟一體化綜合分析，其中無極繩絞車應用最為廣泛。

淮北礦業楊柳煤礦1061 綜采工作面，運輸長度約1000m，安裝時，選擇液壓支架整體運送至工作面切眼，液壓支架整體中27t，運輸平板車1t，梭車1.5t，為了保證無極繩絞車運輸的安全性，必須對無極繩絞車的各項技術參數進行理論計算。

1 計算原理

基于撓性體摩擦理論，通過“逐點計算法”將鋼絲繩在運行中遇到的各種阻力，沿著牽引鋼絲繩運行方向依次逐點計算，根據受力點力的數值對無極繩絞車應具備的牽引力、電機功率、張緊力進行計算，對鋼絲繩安全系數、礦車連接器強度進行校驗，從而選型適合額定工況條件的無極繩絞車。

2 選型計算

2.1 絞車運輸基本條件

1）運行巷道的運輸距離：1000m；

2）最大坡度：15°；

3）運送最大件的質量：27t

4）梭車質量：1.5t；

5）大件運輸車重量：1t。

2.2 初選鋼絲繩

重物沿傾角為β 的軌道上提時，受到斜面產生的阻力，串車的總阻力包括最大件、梭車、礦車重力的傾斜分力和沿著軌道的摩擦力，該運行阻力計算如下：

圖1 無極繩絞車計算原理圖

式中：F1為串車阻力（不包括鋼絲繩運行阻力），N；

G 運輸最大件質量，t；G1運送最大件質量礦車質量，t；

G0梭車質量，t；g 重力加速度，9.8m/s2；

μ1礦車運行摩擦阻力系數，礦車為滾動軸承取μ1=0.015；

β 巷道最大傾角；M 鋼絲繩安全系數；

L 由驅動輪到尾部繩輪的長度，1000m。

根據《煤礦安全規程》第四百條的規定，確定安全系數M＝F 破/F牽≥5-0.001L=4 根據鋼絲繩鋼絲破斷力查詢《鋼絲繩技術手冊》選型鋼絲繩。

可選用選用公稱抗拉強度為1770MPa，直徑為Φ26.0mm 的鋼芯鋼絲繩，其最小破斷拉力為426KN。

M＝F 破/F 牽=426/79.1=5.38＞4 能滿足工作需求。

3 無極繩絞車選型

系統運行阻力主要包括列車運行阻力和鋼絲繩沿線路運行時所受的阻力。無極繩在一側鋼絲繩重載、另一側鋼絲繩空載運行時，為最惡劣工況，故以此工況為設計計算工況。

根據實際工況條件及運行要求，計算系統運行阻力如下：

式中：F 系統運行總阻力，N；

μ2鋼絲繩摩擦阻力系數，取0.2；

q 鋼絲繩單位長度重量，kg/m；

根據計算整個系統的運行阻力F 和廠家提供無極繩絞車手冊中絞車的額定拉力F 額對牽引絞車選型，要求保證f≦f 額便可選型,因此需用SQ-120/132 型無極繩絞車，額定拉力120KN，滿足安全運輸要求。

4 逐點計算法計算各點張力

1）無極繩絞車屬于無極繩牽引運輸系統，依靠驅動輪與鋼絲繩之間的摩擦力帶動系統工作。因此，撓性體摩擦理論完全適用鋼絲繩的張力計算。

例3階”中進行了詳細的介紹，在此就不再贅述了。不過，需要強調的是，在“技巧和演奏”分冊的第42至47頁，逐一列出了十二個大調的五指音階和七個從白鍵開始的小調五指音階。這些音階的授課思路均帶有明確的視覺提示，如C、G、F大調和弦都是“白鍵—白鍵—白鍵”的結構，而D、A、E大調和弦則都是“白鍵—黑鍵—白鍵”的結構，并以此規律將十二個大調及七個小調進行了劃分，方便學生從整體上把握并加強記憶。在學習五指音階時，若將音階的視覺結構與上述所講到的首調聽覺相結合，將會達到事半功倍的效果。

如圖1 所示，根據逐點計算法求鋼絲繩各點的張力：