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一种煤矿绞车钢丝绳防跑偏装置的分析与应用

发布时间:2021-08-27 16:08 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

1项目概述 绞车是煤矿巷道中必不可少的设备,其通过钢丝绳带动矿车或其他矿下设备在轨道上运行。在绞车通过回收钢丝绳带动矿车或其他矿下设备返程时,需要将钢丝绳缠绕在滚筒


1项目概述
绞车是煤矿巷道中必不可少的设备,其通过钢丝绳带动矿车或其他矿下设备在轨道上运行。在绞车通过回收钢丝绳带动矿车或其他矿下设备返程时,需要将钢丝绳缠绕在滚筒上,在该过程中,由于巷道地质构造、拐弯及绞车安装问题,存在绞车钢丝绳滚筒出绳或跑偏现象,此时就需要纠正钢丝绳的运行方向,以防出现安全事故。常用的方法是,绞车操作人员手持钎杆、撬杠等,将其底端插在地面上并尽量固定,手持顶端通过钎杆或撬杠等将钢丝绳强行推回正确运转方向口]。但是,这种方法对于操作人员来讲是非常危险的,而且也极大地影响了绞车运行安全。当前山煤国际能源集团经坊煤矿井下运输系统中大量使用JD-40型、JD-25型、JM-14型、SDJ-32B型等各类型绞车,对于出现的绞车跑偏现象主要是采用人工撬杠的方式进行纠正,该操作安全性较差,自动化程度低,纠正效率较低,严重影响了井下运输系统的效率和安全,必须对其进行优化改进。

2防跑偏装置的结构
针对当前经坊煤矿绞车钢丝绳出现的跑偏现象,提供了一种新型的煤矿绞车钢丝绳防跑偏装置,该装置可以有效调整钢丝绳的方向,解决钢丝绳跑偏的问题。
绞车钢丝绳防跑偏装置的结构如图1所示,主要包括第一龙门框架、立杆、定位支撑板、底座、平移轨道、平移装置、限位顶梁、上托辊、竖直托辊、下托辊、支撑平板、滚轮和施力机构等部件。
从图1可知,该绞车钢丝绳防跑偏装置底座上设置有第一龙门框架,第一龙门框架内设置有可在底座上横移的平移装置;平移装置包括两个间隔设1-第一龙门框架;11一立杆;12一定位支撑板;2一底座;21一平移轨道;3平移装置;31一限位顶梁;32一上托辊;33一竖直托辊;34一下托辊;35一支撑平板;36一滚轮;4一施力机构图1煤矿绞车钢丝绳防跑偏装置结构示意图置的竖直托辊,两个竖直托辊的上下端分别设置有上托辊和下托辊,上托辊和下托辊之间形成钢丝绳穿过空间;平移装置的一侧连接有施力机构,施力机构用于向平移装置施力,以使平移装置在第一龙门框架内平移,进而调节钢丝绳的运行方向。该装置通过在底座上设置平移装置,且在平移装置上通过竖直托辊、上托辊和下托辊形成钢丝绳穿过空间,随着调节平移装置的平移,通过钢丝绳穿过空间调节钢丝绳的走向,进而防止钢丝绳跑偏,避免发生安全事故。
该装置底座包括平行设置的两条平移轨道,每条平行轨道的两端分别连接到横梁上。平移轨道由底部横板和两个侧挡板构成,进而通过底部横板、两个侧板和两端部的横梁使得平移轨道形成封闭的轨道,防止平移装置从平移轨道内滑出。另外,在横梁上可以开孔,方便与地面进行固定。
第一龙门框架包括与平移轨道平行设置的顶梁,顶梁的两个端部分别连接有侧梁,两个侧梁底端均设置在底座上。该第一龙门框架的龙门朝向钢丝绳运行方向,进而可以保证平移装置3在横移的同时调整钢丝绳的运行方向。
侧梁分为上部和下部,至少一个侧梁的下部开设有横向通孔,横向通孔用于施力机构穿过。通常,平行轨道是两个,均匀地分布在底座的横梁上,并且侧梁也通常是设置在横梁的中间,平移装置由于底部滚轮装在平移轨道上,所以也是位于装置的中间部位,因此,在装置的中间向施力平移装置施力时最为省力,因此,为了使得施力机构4能够更加省力,将其穿过横向通孔设置司。
装置平移装置还包括支撑平板,支撑平板下方设置有滚轮,滚轮用于在平移轨道内滚动。支撑平板上设置有第二龙门框架,竖直托辊、上托辊和下托辊均安装在第二龙门框架上;第二龙门框架包括限位顶梁,限位顶梁顶部开设有凹槽,凹槽用于套在第一龙门框架的顶梁的下部。通过设置限位顶梁,可以实现平移装置的上部固定及限位,防止其倾倒。第二龙门框架还包括两个侧边梁,一个侧边梁与施力机构连接。施力机构包括第一推杆,第一推杆穿过横向通孔且其端部与侧边梁铰接,另一端铰接有第二推杆,第二推杆的中部铰接于第一龙门框架的侧梁上。所述第二推杆的另一端固定连接有加长杆。通过第一推杆和第二推杆的铰接,可以通过简单的机械结构达到快速施力、省力的效果。

3工作原理及过程
将绞车钢丝绳穿过平移装置上的钢丝绳穿过空间,固定底座。当发现钢丝绳跑偏需要纠正时,操作工推/拉加长杆使得第一推杆向平移装置施加推/拉力,使平移装置带动钢丝绳运动,纠正其运转方向,使其回归正确的方向,当钢丝绳回到正确的运转方向后,松开加长杆,此时,钢丝绳位于两个竖直托辊、上托辊和下托辊之间,正常运转。

4实践应用及效果分析
绞车钢丝绳防跑偏装置制作完成后,在山煤国际能源集团经坊煤矿JD-25型调度绞车上进行了安装调整,并投入到实践应用。从2020年5月至今,绞车钢丝绳防跑偏装置已在JD-25型调度绞车中应用有9个月之久,JD-25型调度绞车工作正常,绞车钢丝绳防跑偏装置运行稳定,当JD-25型调度绞车出现钢丝绳滚筒出绳或跑偏现象时,可及时进行纠偏作业,纠正钢丝绳的运行方向,保障了绞车的连续稳定工作。JD-25型调度绞车至今无一起因钢丝绳滚筒出绳或跑偏现象而导致的安全事故。绞车钢丝绳防跑偏装置的应用安全可靠,自动化程度高,钢丝绳纠偏效率理想。该项目的开发及应用为煤矿创造了较好的安全经济效益,为实现经坊煤矿高产高效安全开采的目标奠定了基础。

5结论
针对绞车钢丝绳跑偏情况,设计了一种绞车钢丝绳防跑偏装置。在该装置底座上设置平移装置,且在平移装置上通过竖直托辊、上托辊和下托辊形成钢丝绳穿过空间,随着调节平移装置的平移,通过钢丝绳穿过空间调节钢丝绳的走向,进而防止钢丝绳跑偏,避免发生安全事故。装置在经坊煤矿JD-25型调度绞车上进行了实践应用,效果理想。


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