增壓式張緊裝置在機械設備運輸中的應用

王 博

(鄭州工業應用技術學院，河南 鄭州 451100)

0 引言

在我國礦井井下運輸中，無極繩絞車在綜采設備安裝運輸中較為常見。無極繩絞車是以鋼絲繩牽引的軌道運輸設備，主要用于井下巷道機電設備、物資材料的運輸，往往適用于坡度不大且起伏變化平緩的環境運輸。其組成結構簡單，外形尺寸小，鋼絲繩壽命長，便于維修，是礦井軌道運輸的主要設備。

由于井下地質條件復雜多變和運輸坡度起伏頻繁，或運輸距離的增加，導致鋼絲繩的伸縮變量和彈性變量動態增加。而帶有三輪張緊裝置的無極繩絞車的張緊裝置由于設計上的限制，無法有效吸收存儲較多的鋼絲繩伸宿變量和彈性變量，當無極繩絞車鋼絲繩無法有效張緊時，直接導致無極繩絞車鋼絲繩預緊力下降，而預緊力的下降，必然導致無極繩絞車的運輸能力降低[1]。因此如何在運輸線路長、坡度陡、轉角大等復雜環境下提高軌道運輸效率，減少運輸安全事故，已成為采取無極繩絞車運輸探求新出路的當務之急。

1 SQ-80/75B型無極繩絞車主要技術參數

SQ-80/75B型無極繩絞車主要有主機部分和輔助控制電器2部分構成。主機部分有牽引絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、導向輪組等組成；輔助配套部分有電控箱、鋼絲繩、通信設備等構成[2]。

輸送量絞車功率牽引力滾筒直徑鋼絲繩軌距20t75kW80kN1200mm?22～24600/900mm

(1)梭車：梭車是用來連接平板車、材料車等，配有固定和收卷鋼絲繩的功能，主要組成部分為車架、儲繩筒、車輪組件等。

(2)尾輪：尾輪固定在運距的終端，可隨采面回采進度移動，從而調節運距的變化。

(3)張緊裝置：為重錘式，主要由框架、張緊繩輪、動輪組、轉向輪、配重和防護網等組成。

2 SQ-80/75B無極繩絞車張緊系統存在的問題

新鄭煤電公司31118綜采面采用SQ-80/75B型無極繩絞車負責運輸作業。該設備在正常運輸過程中采用單張緊工作，適用于運輸線路條件好、彎道坡度變化不大、巷道彎度小的工作面，而31118工作面上付巷巷道轉彎多、張緊裝置前平臺處距離短，倒車沒有平臺、小平臺前為連續下坡地勢，因此無極繩車前無法設置車場，需遠距離設置車場。在安裝運輸期間運輸液壓支架車容易造成運不動等設備運輸困難情況，還經常出現車掉道等事故，嚴重阻礙了工作面安裝的正常進行和安全運輸作業。

3 擬解決方案對比及選用

3.1 擬采用方案

方案1：在無極繩絞車機頭、機尾部分各安裝一部無極繩絞車，采用兩絞車對拉方式運輸。

方案2：于上付巷運輸沿線每個陡坡處分別安裝一部絞車，在設備車通過斜坡時，通過絞車的牽引作用輔助無極繩絞車運輸，使設備車安全順利通過陡坡。

方案3：在無極繩絞車原有配重的基礎上，再配置一套張緊裝置，對鋼絲繩進行增壓張緊，實現與原張緊裝置配套成雙張緊系統，提高其安全系數。

3.2 各方案優缺點比較

方案1：

優點：采用2部絞車對拉牽引的方式，由于總功率加大，動力增強，使得鋼絲繩的張緊效果大大地提高，確保了設備車的快速、高效運輸，保證了工作面的正常安裝。

缺點：(1)需要同時安裝2部無極繩絞車，并且在上切巷口處要做一個無極繩絞車硐室，增加了掘進量，增加了工人勞動強度和材料費用的投入，耗費大量的時間和物力。

(2)在絞車運行過程中，出于安全作業方面的考慮，不能平行作業，其他工作需要停止，影響工作面安裝進度。

(3)由于采用2個絞車對拉牽引方式，無法使2個絞車時刻保持相同轉速，速度不均勻時設備車容易掉道。

方案2：

優點：在上付巷各個陡坡處采用多個絞車輔助牽引，絞車總功率加大，動力增強，使得鋼絲繩的張緊效果大大地提高，確保了設備車的快速、高效運輸，保證了工作面的正常安裝。

缺點：(1)由于工作面線路較長，陡坡較多，需安裝多部絞車，浪費物力，財力，增加了噸煤成本。

(2)當絞車運行至斜坡上后，需要有一定距離的平巷留作為停放設備車的空間，否則，設備車無法停放摘繩，存在一定的不安全因素。

方案3：

優點：(1)該方案采用在無極繩絞車機頭處加裝一套張緊裝置，利用增加配重對鋼絲繩增壓，使其達到張緊效果，安裝方便，操作簡單，實施起來簡單易行。

(2)為巷道節省了大量空間，對巷道內人員作業和正常通過都不會產生影響，促進了安全生產。

(3)在原無極繩絞車配重裝置上再加一套彈性的壓繩張緊裝置，當鋼絲繩張得過緊時，張緊裝置可以自動放松，繩松的時候，張緊裝置可以自動張緊，實現了張緊度自動調節，延長了鋼絲繩的使用壽命，避免了磨損，降低了事故發生率。

3.3 最終方案的確定

通過理論及現場實際應用比較，結合實踐經驗，確定方案3中采用在無極繩絞車機頭處加裝一套張緊裝置的方式，利用增加配重，對鋼絲繩增壓，使其達到張緊效果，安裝方便，操作簡單，實施起來簡單易行。

4 本文重點創新之處

(1)由于循環車場前方為斜坡地勢，在車輛運輸過程中容易造成鋼絲繩緊繃、彈起，嚴重威脅著兩旁行人安全。為解決這一弊端，我們將鋼絲繩鋪設在軌道下方以壓住鋼絲繩，避免鋼絲繩緊繃、彈起的現象發生。

(2)考慮由于鋼絲繩在軌道下方，長時間運輸后易造成道軌撅起，為此在鋪設道軌的同時，在軌道兩端加裝長壓桿對道軌加壓，兩端固定在巷道U型鋼上，以防止造成道軌撅起現象。

(3)考慮斜坡地勢易造成鋼絲繩緊繃現象，這樣在運輸過程中對鋼絲繩的磨損力度加大，易造成斷股、斷絲現象，降低了鋼絲繩正常的使用壽命。為此在斜坡處附近道木上加裝托輥，這樣大大減少了鋼絲繩的磨損力度，延長了鋼絲繩的正常使用壽命，為安全生產節約了大量時間。

(4)在循環車場前方挖地溝，把無極繩絞車鋼絲繩牽引其中，上端蓋上壓板，這樣大大減少了在運輸過程中對鋼絲繩的磨損，延長了鋼絲繩的正常使用壽命，為安全生產節約了大量時間。

當在運輸過程中出現故障時，增壓式運輸張緊系統能迅速作用，實現了雙保險作用，使無極繩絞車運行更安全、更可靠。增壓式運輸張緊系統在復雜條件下綜采安裝運輸中的成功應用，解決了復雜條件下工作面安裝運輸中支架運輸困難、支架拉不動等技術難題，提高了復雜條件下各綜采工作面安裝的快速運輸，實現了綜采工作面的快速、高效安裝。

5 總結

本項目結合新鄭煤電公司二1煤層11206、12212、12202等綜采面和二3煤層31110等綜采面的具體情況，通過理論分析、現場試驗和技術研究，成功地解決了復雜條件下工作面安裝運輸中支架運輸困難、支架拉不動等技術難題，實現了雙保險、雙張緊的安全操作，提高了綜采工作面安裝的快速運輸，有效保證了綜采工作面的快速、高效安裝。本項目的研究成果對類似條件下工作面安裝運輸過程中的問題具有重要的借鑒意義。