鋼絲繩牽引電動翻車機的研究與應(yīng)用

韓東健

(神華大雁集團公司 敏東一礦，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021122)

翻車機是應(yīng)用于煤礦排運煤矸的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的機械裝置，在煤礦運輸系統(tǒng)起著不可替代的作用。翻車機徹底解決了現(xiàn)用的煤矸轉(zhuǎn)運翻車安全性能差、機械檢修維護難度大等問題，并且取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

1 用途及工作原理

鋼絲繩牽引翻車機是利用JH2-5 型回柱絞車牽引鋼絲繩帶動滾籠翻轉(zhuǎn)來實現(xiàn)翻車的一種設(shè)備，用兩根11 號工字鋼穿在巷道兩邦形成簡支梁。在工字鋼上把絞車固定，通過絞車被鋼絲繩帶動，煤車通過鋼絲繩帶動滾籠翻轉(zhuǎn)來翻車。煤車進入滾籠以后，按控制向前的開關(guān)按鈕，起動滾籠被絞車帶動向前翻轉(zhuǎn)180度，使煤翻入煤倉。然后，按控制向后的開關(guān)按鈕，絞車帶動滾籠向后翻轉(zhuǎn)180 度，此時，開關(guān)的控制電源被自動控制裝置自動切斷，實現(xiàn)自動停止。礦車被推出后進行下一個循環(huán)的翻車。

2 技術(shù)參數(shù)

翻車滾籠直徑：2M；重量：500KG。

回柱絞車電機功率：7.5 千瓦； 轉(zhuǎn)速：9.9M/min； 滾筒直徑：2.86M；重量：711.5KG；牽引力:5 000KG。

3 翻車機的選型設(shè)計

3.1 選擇電動絞車

翻車原理：絞車帶動翻轉(zhuǎn)滾籠時，初始力數(shù)值是底部輪與滾籠之間的滾動摩擦力，初始數(shù)值很小，鋼絲繩最大張力點是絞車鋼絲繩運行到鎖定點E 點時，礦車中的煤全部翻入煤倉。重量是礦車和翻籠的重量。

P1（礦車的自重）718kg+P2（翻車機自重）500kg=Fmax=P（鋼絲繩最大張力）=1 218kg

根據(jù)我礦現(xiàn)有設(shè)備條件選擇JH2-5 型回柱絞車其牽引力為5000kg 滿足大于的1 218kg 要求。

3.2 定滑輪軸斷面直徑的計算

合力F=√（F1）2+（F2）2=√（1 722）2+（1722）2=2 435kg

F1=1 218×sin45+1 218×sin45=1 722kg

F2=1 218×cos45+1 218×cos45=1 722kg

A3 鋼的許用應(yīng)力為：140N/mm2

(1)計算軸最大彎矩

Mwmax=1/2F×（1/4L+L1）g=1 214.5×（1/4×40+0.5）g=178 531N

(2)輪軸斷面的設(shè)計

由強度條件：6max=MWmax/Zz≤[6]其中：Zz=0.1D3得

Mwmax/0.1D3≤140N/mm D ≥3 √Mwmax/0.1×140=23.36取D=30mm

3.4 校驗翻車量

JH2-5 型回柱絞車的技術(shù)數(shù)據(jù)，其速度為：9.9 米/分鐘。

翻車滾籠的直徑為：2 米。

推車、倒車的速度為每車三分鐘，則每班的翻132 車，一礦每班掘進出煤的最大出煤數(shù)量為100 車，每小班翻車132 車，能夠滿足生產(chǎn)的需要。

4 經(jīng)濟效益分析

（1）減少人員工資投入。原使用翻車機需要4 人合力扳動滾籠轉(zhuǎn)動翻車，需支付工資約48 000 元/年，現(xiàn)僅需2 人推車即可進行翻車作業(yè)，僅需支付工資約2 4000 元/年。節(jié)約資金2 4000 元/年。

（2）投資少；加工制作ф 2 000mm 滾籠一個2 300 元；可逆磁力起動器一臺4 000 元； 租賃回柱絞車一臺1 200 元/年以及安裝費用合計近10 000 元的投資。

通過上述因素計算；年節(jié)約資金52 000 元；第一年節(jié)約資金42 000 元；以后每年僅翻車一項為我礦節(jié)約資金52 000 元。

5 結(jié)語

該翻車機的應(yīng)用，提高了工作效率，降低了工人勞動強度；減少了人員投入，原翻車系統(tǒng)為人力翻車需每班配置四人，現(xiàn)改為電動翻車只需每班配置兩人。該翻車機的應(yīng)用，不僅解決了因翻車速度慢影響掘進工作面生產(chǎn)進尺的矛盾，同時也減少了職工的勞動強度。與其他電動翻車機相比較，該翻車機安裝工序簡單，維護費用低，操作安全可靠，使用范圍廣泛，對于翻卸礦車作業(yè)具有很高的推廣價值。

[1]宮興輝，薛秀琴.鋼絲繩牽引電動翻車機的研究與應(yīng)用[J].煤礦機械.2006(12）.

[2]孫建領(lǐng)，孟令波，陳聚武.QJR1-300/1140 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動器的研究應(yīng)用[J].煤礦機械.2006(12).