2JK-4×1.65-11.5提升絞車的改造及實(shí)踐應(yīng)用研究

祁永宏

（同煤集團(tuán)云岡礦大型設(shè)備隊(duì)，山西 大同 037017）

煤礦井下生產(chǎn)中，提升絞車的實(shí)際提升能力影響著煤礦的開采能力，針對實(shí)際工況對提升絞車進(jìn)行改造應(yīng)用，提高其實(shí)際提升性能是非常有現(xiàn)實(shí)意義的。本論文主要是針對云崗礦2JK-4×1. 65-11.5提升絞車進(jìn)行改造優(yōu)化，提高其整體工作性能，并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用研究。

1 2JK-4×1. 65-11.5提升絞車

1.1 2JK-4×1. 65-11.5提升絞車簡介

2JK-4×1. 65-11.5提升絞車是根據(jù)同煤集團(tuán)具體特殊情況而設(shè)計(jì)制造的，適用于煤礦物料提升。絞車由主軸裝置、卷筒、底座、減速器、調(diào)速制動(dòng)裝置、電機(jī)、工作制動(dòng)裝置等部分構(gòu)成，絞車提升系統(tǒng)見圖1所示。

主要組成部分：

（1）機(jī)座。機(jī)座由槽鋼、鋼板等材料焊接而成。各個(gè)部件都通過機(jī)座安裝連接在一體。

（2）電器部分。主要是配置YR173/34-16型電機(jī)。電器部分主要指電機(jī)。不同廠家、不同型號絞車的配置電機(jī)有所不同。

（3）聯(lián)軸器。聯(lián)軸器為彈性柱銷聯(lián)軸器，連接在電機(jī)軸和減速器輸入軸上。

圖1 2JK-4×1. 65-11.5提升絞車提升系統(tǒng)

（4）電力液壓制動(dòng)器。由電力液壓推動(dòng)器和制動(dòng)架組成，與減速器左端的制動(dòng)輪配合實(shí)現(xiàn)絞車的緊急制動(dòng)，制動(dòng)器為常閉式。主要用于安全制動(dòng)。

（5）減速器。減速器是一級斜齒輪傳動(dòng)和行星齒輪差動(dòng)傳動(dòng)的混合結(jié)構(gòu)，中心距與中心高均為300mm。在上箱體上具有視孔，可由此往減速機(jī)中加入潤滑油，也可用來觀察兩個(gè)齒輪的嚙合情況，平時(shí)用視孔蓋蓋上。下箱體設(shè)有油標(biāo)孔，通過油標(biāo)尺來觀察油面。

（6）主軸裝置。主軸裝置由卷筒殼、主軸、大齒輪、制動(dòng)支輪、軸承座等組成。主軸的一端用鍵連接大齒輪，另一端用鍵連接制動(dòng)支輪，大齒輪與制動(dòng)支輪間有以鋼板卷成的卷筒殼，并用螺栓固定其上。主軸兩端裝有滾動(dòng)軸承，通過兩軸承座用螺栓固定于機(jī)座上。

（7）調(diào)速制動(dòng)器。調(diào)速制動(dòng)器為閘式制動(dòng)裝置，調(diào)速輪裝在調(diào)速軸上，調(diào)速軸與中心齒輪固定在一起，閘瓦控制制動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到調(diào)速作用。

1.2 提升絞車使用中存在的問題

隨著云崗礦開采的推進(jìn)，2JK-4×1.65-11.5提升絞車提升系統(tǒng)受到了限制，無法滿足生產(chǎn)的需要，主要存在以下問題：

（1）主軸裝置卷筒的薄筒殼、弱支撐結(jié)構(gòu)導(dǎo)致受力不均勻，考慮采用剖分式或整體式彈性結(jié)構(gòu)卷筒，卷筒受力均勻，強(qiáng)度大。制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)不合理，無法滿足提升現(xiàn)場的需求，需要進(jìn)行相應(yīng)的改造。所采用的卷筒為剖分式的彈性材料結(jié)構(gòu)，在工作狀態(tài)下，整個(gè)卷筒相對于其他設(shè)備受力較為均勻，而且整體具有較大的工作強(qiáng)度，并且在原來制動(dòng)盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行了制動(dòng)盤的二次改造，制動(dòng)盤的裝配式結(jié)構(gòu)滿足了現(xiàn)場需求，更加便于安裝使用，使得整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為合理。

（2）該型號絞車的密封性能有所欠缺，在潮濕的環(huán)境中容易發(fā)生故障，導(dǎo)致維修率增大。在密封方面，經(jīng)過改造后的絞車設(shè)備在密封性能方面有了較大的提高，能夠滿足礦井長期潮濕的工作環(huán)境，有效降低了維修強(qiáng)度。

（3）絞車內(nèi)部的工作阻力較大，降低了工作效率和工作安全性能。

（4）在井口無自動(dòng)解除裝置，沒法滿足生產(chǎn)的實(shí)際要求。

（5）調(diào)繩解調(diào)離合器的問題導(dǎo)致絞車在實(shí)際工作中存在不足。

針對2JK-4×1.65-11.5提升絞車存在的以上問題，必須進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。

2 2JK-4×1. 65-11.5提升絞車的改造研究

針對2JK-4×1. 65-11.5提升絞車在使用過程中存在的不足進(jìn)行了以下的改造。

（1）主軸裝置的卷筒采用剖分式彈性結(jié)構(gòu)卷筒，卷筒受力均勻，強(qiáng)度大，改造后卷筒直徑達(dá)4.00m，寬度達(dá)1.65m，完全滿足云崗礦井下的工作條件，將制動(dòng)盤改造為裝配式結(jié)構(gòu)，制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加合理，安裝過程更加便利。

（2）針對密封性能欠缺的問題，采用不油污制動(dòng)盤，該款制動(dòng)盤密封性能更好，安全可靠，動(dòng)作靈活。

（3）基于工作阻力一直較高，為進(jìn)一步降低車內(nèi)工作阻力，提高工作效率，開發(fā)了新型液壓工作站-TH112A3工作站，該新型工作站的應(yīng)用能提高制動(dòng)器二次制動(dòng)的性能，提高絞車運(yùn)行安全性，降低故障的發(fā)生率。

（4）在井口設(shè)置自動(dòng)解除裝置，能夠滿足現(xiàn)場實(shí)際需要。

（5）對提升絞車電控系統(tǒng)進(jìn)行了改造。采用交流變頻技術(shù)改造電控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)提升絞車的全程數(shù)字監(jiān)控、安全回路雙線制、調(diào)速過程程序化控制、提升自動(dòng)化控制，有利于保障提升絞車運(yùn)行過程中的安全性。同時(shí)在調(diào)繩解調(diào)離合器方面，通過在雙卷筒上設(shè)置徑向齒塊式液壓調(diào)繩離合器的辦法來彌補(bǔ)實(shí)際工作中的不足。

（6）風(fēng)壓制動(dòng)系統(tǒng)改造為液壓盤形閘制動(dòng)系統(tǒng)，將原來存在安全隱患的制動(dòng)拉桿取代，并在原有結(jié)構(gòu)上增加了二級制動(dòng)系統(tǒng)，使絞車的整體制動(dòng)系統(tǒng)得到了很大提升。

改進(jìn)后的新型提升絞車的整體結(jié)構(gòu)包括以下幾部分：動(dòng)力提升系統(tǒng)、行星差動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)、新一代液壓工作系統(tǒng)、二級制動(dòng)抱閘系統(tǒng)、集成式控制操作系統(tǒng)、預(yù)警保護(hù)提示系統(tǒng)。動(dòng)力提升系統(tǒng)是絞車動(dòng)力產(chǎn)生的核心，受工作環(huán)境影響較大。行星差動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)是傳動(dòng)部件，通過調(diào)節(jié)來達(dá)到設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。TH112A3工作站起到二次制動(dòng)的效果。二級制動(dòng)抱閘系統(tǒng)在制動(dòng)失效時(shí)起保護(hù)功能。集成式控制操作系統(tǒng)提高絞車運(yùn)行的自動(dòng)化程度。預(yù)警保護(hù)提示系統(tǒng)主要是對運(yùn)行的故障進(jìn)行提醒，并視故障的類型采取不同的處置措施。改進(jìn)后的新型提升絞車性能提高，工作效率為2×800kW；系統(tǒng)所采用的鋼絲繩最大承載力為1500kN；行星差動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速比為11.50；最大提升速度6.8m/s。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)踐證明，該新型提升絞車的提升性能完全滿足云崗礦的實(shí)際需要。

3 新型絞車的實(shí)踐應(yīng)用及效益分析

2017年5月，新型絞車改造優(yōu)化完成后，在云岡礦進(jìn)行了試用，整個(gè)試用期間運(yùn)行情況良好，提升性能增加，無故障發(fā)生。在調(diào)試過程當(dāng)中，制動(dòng)抱閘閘盤間隙小于2mm，增大了抱閘制動(dòng)盤與制動(dòng)閘的接觸面積，提高了制定系統(tǒng)的能性。在后期的運(yùn)行過程當(dāng)中，新型絞車的各類檢測數(shù)據(jù)都符合煤礦安全生產(chǎn)規(guī)程，能保證完成相應(yīng)的提升任務(wù)。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益：新型提升絞車的主軸裝置為剖分式的彈性結(jié)構(gòu)卷筒，該卷筒受力均勻，強(qiáng)度大，有力地保障了絞車的運(yùn)行完全。液壓盤形閘制動(dòng)系統(tǒng)，以及增加的二級制動(dòng)系統(tǒng)都有力地保障了絞車的運(yùn)行完全。改進(jìn)后提升絞車還降低了制動(dòng)系統(tǒng)的噪音。改進(jìn)后新型提升絞車在原基礎(chǔ)上可減少1個(gè)工作崗位，節(jié)約了人工費(fèi)用。同時(shí)降低了絞車的故障率，節(jié)約了維修的材料費(fèi)用、維修人工費(fèi)用以及節(jié)約了停工導(dǎo)致的企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

本文對云岡礦2JK-4×1. 65-11.5提升絞車在使用中的問題進(jìn)行了分析，有針對性地進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。實(shí)踐應(yīng)用驗(yàn)證結(jié)果表明：改進(jìn)后的新型提升絞車的整體性能提高了，增加了提升性能，延長了制動(dòng)系統(tǒng)使用壽命，提高了運(yùn)行的安全性，降低了故障發(fā)生率，同時(shí)還改善了制動(dòng)系統(tǒng)噪音。為云崗礦創(chuàng)造了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。