JD-25型礦用調(diào)度絞車排繩裝置的研究與應(yīng)用

魏靈寶

（太原煤氣化有限責(zé)任公司東河煤礦，山西 臨汾 041207）

引言

礦用調(diào)度絞車是煤礦輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)當(dāng)中的重要組成部分，因其具有靈活便捷、布置方便、操作簡(jiǎn)單等一系列特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于煤礦井下設(shè)備上下山的運(yùn)輸工作當(dāng)中。然而由于各礦井下實(shí)際布置條件不盡相同，調(diào)度絞車鋼絲繩經(jīng)常因偏斜過(guò)大出現(xiàn)亂纏、咬繩、卡繩等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響井下運(yùn)輸效率，減小了鋼絲繩的使用壽命，相應(yīng)地也增加了人力和維護(hù)成本，并且還具有現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行安全隱患問(wèn)題[1-2]。因此，針對(duì)調(diào)度絞車上述現(xiàn)場(chǎng)使用問(wèn)題，亟需設(shè)計(jì)出其配套的使用的排繩裝置，以解決調(diào)度絞車現(xiàn)場(chǎng)排繩亂纏等問(wèn)題，提高鋼絲繩使用壽命，從而保證調(diào)度絞車現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸效率。

1 調(diào)度絞車基本情況

本次研究以JD-25型礦用調(diào)度絞車作為研究對(duì)象，該型調(diào)度絞車主要由底座、操作閘、制動(dòng)閘、滾筒、軸承以及電機(jī)組成，見(jiàn)圖1。

圖1 JD-25型礦用調(diào)度絞車實(shí)物圖

JD-25型礦用調(diào)度絞車的主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 JD-25型礦用調(diào)度絞車主要參數(shù)

2 排繩裝置設(shè)計(jì)方案

目前，針對(duì)調(diào)度絞車的排繩裝置設(shè)計(jì)方案主要有以下三種：

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

2）鏈條鏈輪結(jié)構(gòu)裝置：盡管該排繩裝置能夠適應(yīng)到井下的不同運(yùn)輸條件當(dāng)中，但其配備的鏈條屬于易磨損件，將會(huì)使鏈條同鏈輪之間產(chǎn)生較大間隙，最終影響排繩裝置的使用效果；

3）液壓缸推動(dòng)結(jié)構(gòu)裝置：盡管該排繩裝置結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但不能實(shí)現(xiàn)與調(diào)度絞車滾筒纏繩的同步操作。

針對(duì)上述三種排繩裝置設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，本文提出采用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)對(duì)排繩裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到調(diào)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(xiàn)象，提高鋼絲繩使用壽命和調(diào)度絞車運(yùn)輸效率，減少調(diào)度絞車的人力和維護(hù)成本，保證調(diào)度絞車運(yùn)行的可靠性和安全性[3]。

3 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的設(shè)計(jì)

3.1 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置原理

當(dāng)調(diào)度絞車處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，鋼絲繩在兩條相互平行的托輥之間穿過(guò)，利用曲柄滑塊帶動(dòng)兩條托輥的左右運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的左右運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)度絞車排繩的目標(biāo)[4]。曲柄滑塊結(jié)構(gòu)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(gè)極限位置之間的夾角θ為90°，并且兩個(gè)極限位置在豎直方向上具有左右對(duì)稱的特征。根據(jù)JD-25型礦用調(diào)度絞車的滾筒寬度為400 m，設(shè)圖中L1、AB、BC的長(zhǎng)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(zhǎng)度為618 mm。

3.2 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的結(jié)構(gòu)

曲柄滑塊排繩裝置主要由托輥、限位板、導(dǎo)軌、推桿、曲柄、連桿、行走框架等部分所組成。曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的主要結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 曲柄滑塊排繩裝置主要結(jié)構(gòu)示意圖

在調(diào)度絞車?yán)瓌?dòng)鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員可以利用曲柄滑塊排繩裝置的推桿推動(dòng)曲柄連桿，從而實(shí)現(xiàn)曲柄滑塊排繩裝置行走部分的滾輪能夠在導(dǎo)軌上進(jìn)行左右運(yùn)動(dòng)[5]，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的左右運(yùn)動(dòng)，最終達(dá)到調(diào)度絞車順利排繩的目標(biāo)。曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的行走部分結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 曲柄滑塊排繩裝置行走部分結(jié)構(gòu)示意圖

3.3 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的使用規(guī)范

首先對(duì)調(diào)度絞車操作人員進(jìn)行提前操作培訓(xùn)，熟悉掌握曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的主要結(jié)構(gòu)和操作流程；加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度絞車及其柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的設(shè)備維護(hù)；操作調(diào)度絞車及其柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置之前應(yīng)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(diào)度絞車運(yùn)行當(dāng)中，應(yīng)該避免滾筒當(dāng)中鋼絲繩松圈過(guò)大、脫出滾筒等情況。

4 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

4.1 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

神州煤業(yè)公司六釆區(qū)工作面調(diào)度絞車輔助運(yùn)輸當(dāng)中應(yīng)用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置，現(xiàn)場(chǎng)使用當(dāng)中曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置能夠使得鋼絲繩均勻纏繞在調(diào)度絞車滾筒上，在為期11個(gè)月的使用期間未出現(xiàn)亂纏、咬繩、卡繩等現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)使用效果良好，保障了調(diào)度絞車現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸效率，并且曲柄滑塊結(jié)構(gòu)是獨(dú)立于調(diào)度絞車的單獨(dú)裝置，可以批量生產(chǎn)曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，從而被廣泛應(yīng)用于煤礦井下JD-25型礦用調(diào)度絞車的改造當(dāng)中。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

1）曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置避免了調(diào)度絞車使用過(guò)程當(dāng)中鋼絲繩亂纏、咬繩、卡繩等現(xiàn)象，有效地避免了井下運(yùn)輸過(guò)程當(dāng)中跑車事故的發(fā)生，從而保障了現(xiàn)場(chǎng)輔助運(yùn)輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

2）曲柄滑塊結(jié)構(gòu)排繩裝置的應(yīng)用，能夠延長(zhǎng)絞車的鋼絲繩的使用壽命，減少現(xiàn)場(chǎng)人工和維護(hù)成本，從而達(dá)到節(jié)省鋼絲繩成本及安裝人工費(fèi)用的目的。