JD-25型礦用調度絞車排繩裝置的研究與應用

魏靈寶

（太原煤氣化有限責任公司東河煤礦，山西 臨汾 041207）

引言

礦用調度絞車是煤礦輔助運輸環節當中的重要組成部分，因其具有靈活便捷、布置方便、操作簡單等一系列特點，被廣泛應用于煤礦井下設備上下山的運輸工作當中。然而由于各礦井下實際布置條件不盡相同，調度絞車鋼絲繩經常因偏斜過大出現亂纏、咬繩、卡繩等現象，嚴重影響井下運輸效率，減小了鋼絲繩的使用壽命，相應地也增加了人力和維護成本，并且還具有現場運行安全隱患問題[1-2]。因此，針對調度絞車上述現場使用問題，亟需設計出其配套的使用的排繩裝置，以解決調度絞車現場排繩亂纏等問題，提高鋼絲繩使用壽命，從而保證調度絞車現場運輸效率。

1 調度絞車基本情況

本次研究以JD-25型礦用調度絞車作為研究對象，該型調度絞車主要由底座、操作閘、制動閘、滾筒、軸承以及電機組成，見圖1。

圖1 JD-25型礦用調度絞車實物圖

JD-25型礦用調度絞車的主要參數見表1。

表1 JD-25型礦用調度絞車主要參數

2 排繩裝置設計方案

目前，針對調度絞車的排繩裝置設計方案主要有以下三種：

1）端面齒輪結構裝置：盡管該排繩裝置的排繩應用效果良好，但該方案采用了凸輪結構，加工難度較大，裝備成本較高；

2）鏈條鏈輪結構裝置：盡管該排繩裝置能夠適應到井下的不同運輸條件當中，但其配備的鏈條屬于易磨損件，將會使鏈條同鏈輪之間產生較大間隙，最終影響排繩裝置的使用效果；

3）液壓缸推動結構裝置：盡管該排繩裝置結構較為簡單，但不能實現與調度絞車滾筒纏繩的同步操作。

針對上述三種排繩裝置設計方案的優缺點，本文提出采用曲柄滑塊結構對排繩裝置進行設計，以達到調度絞車鋼絲繩可以均勻纏繞到滾筒，避免亂纏、咬繩、卡繩等現象，提高鋼絲繩使用壽命和調度絞車運輸效率，減少調度絞車的人力和維護成本，保證調度絞車運行的可靠性和安全性[3]。

3 曲柄滑塊結構排繩裝置的設計

3.1 曲柄滑塊結構排繩裝置原理

當調度絞車處于正常運轉狀態下，鋼絲繩在兩條相互平行的托輥之間穿過，利用曲柄滑塊帶動兩條托輥的左右運動可以實現鋼絲繩的左右運動，最終實現調度絞車排繩的目標[4]。曲柄滑塊結構排繩裝置的主要工作原理如圖2所示。

圖2 曲柄滑塊排繩裝置原理示意圖

圖2 中AB表示曲柄，BC表示連桿，C表示滑塊。滑塊在左右兩個極限位置之間的夾角θ為90°，并且兩個極限位置在豎直方向上具有左右對稱的特征。根據JD-25型礦用調度絞車的滾筒寬度為400 m，設圖中L1、AB、BC的長度分別為92 mm、375 mm、375 mm，那么滑塊行程L、偏心距分別為526 mm、217 mm，L2的長度為618 mm。

3.2 曲柄滑塊結構排繩裝置的結構

曲柄滑塊排繩裝置主要由托輥、限位板、導軌、推桿、曲柄、連桿、行走框架等部分所組成。曲柄滑塊結構排繩裝置的主要結構如圖3所示。

圖3 曲柄滑塊排繩裝置主要結構示意圖

在調度絞車拉動鋼絲繩運轉時，現場操作人員可以利用曲柄滑塊排繩裝置的推桿推動曲柄連桿，從而實現曲柄滑塊排繩裝置行走部分的滾輪能夠在導軌上進行左右運動[5]，進而實現鋼絲繩的左右運動，最終達到調度絞車順利排繩的目標。曲柄滑塊結構排繩裝置的行走部分結構如圖4所示。

圖4 曲柄滑塊排繩裝置行走部分結構示意圖

3.3 曲柄滑塊結構排繩裝置的使用規范

首先對調度絞車操作人員進行提前操作培訓，熟悉掌握曲柄滑塊結構排繩裝置的主要結構和操作流程；加強現場調度絞車及其柄滑塊結構排繩裝置的設備維護；操作調度絞車及其柄滑塊結構排繩裝置之前應首先檢查鋼絲繩的排列狀況，檢查其是否存在亂纏、咬繩、扁繩等情況；在調度絞車運行當中，應該避免滾筒當中鋼絲繩松圈過大、脫出滾筒等情況。

4 曲柄滑塊結構排繩裝置的現場應用

4.1 現場應用情況

神州煤業公司六釆區工作面調度絞車輔助運輸當中應用曲柄滑塊結構排繩裝置，現場使用當中曲柄滑塊結構排繩裝置能夠使得鋼絲繩均勻纏繞在調度絞車滾筒上，在為期11個月的使用期間未出現亂纏、咬繩、卡繩等現象，現場使用效果良好，保障了調度絞車現場運輸效率，并且曲柄滑塊結構是獨立于調度絞車的單獨裝置，可以批量生產曲柄滑塊結構，從而被廣泛應用于煤礦井下JD-25型礦用調度絞車的改造當中。

4.2 現場應用效果

1）曲柄滑塊結構排繩裝置避免了調度絞車使用過程當中鋼絲繩亂纏、咬繩、卡繩等現象，有效地避免了井下運輸過程當中跑車事故的發生，從而保障了現場輔助運輸的安全性和可靠性。

2）曲柄滑塊結構排繩裝置的應用，能夠延長絞車的鋼絲繩的使用壽命，減少現場人工和維護成本，從而達到節省鋼絲繩成本及安裝人工費用的目的。