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回柱绞车的发展与应用

2017-04-02 15:13:41 徐州市双赢矿山设备制造厂 已读

  当今社会煤炭是的一项重要能源,是国民经济保持高速增长的重要物质基础和保障。由于资源条件和能源科技发展水平决定,在未来的 30- 50 年内,世界范围内新能源、可再生能源及核电的发展尚不能普遍取代矿物燃料。因此,在相当时期内矿物燃料仍将是人类的主要能源。随着现代科学技术的快速发展,尤其是世界经济对能源的旺盛需求,世界煤炭开采技术也得到迅猛地发展。20 世纪末期以来,先进采煤国家积极应用机电一体化和自动化技术,实现了采掘机械化和自动化控制,做到了矿井的高产高效生产。

  机械化是煤炭工业增加产量、提高劳动效率、改善劳动条件、保障安全生产的必要技术手段,也是煤炭生产过程中节约能源、人力和减少原材料消耗的有效技术措施。矿井辅助运输作为矿井运输的重要组成部分之一,在矿山生产中也占有重要地位,尤其是现代化矿井对此更应高度重视。

  煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运搬、提升的机械化。其中运搬包括运搬和辅助运搬。绞车就是辅助运搬的其中一种。我国绞车的发展大致分为三个阶段。20 世纪 50年代主要是仿制设计阶段;60 年代,自行设计阶段;70 年代以后,我国进入标准化、系列化设计阶段。

  1 概述

  JHB- 8 型回柱绞车是一种有效的矿山辅助设备。该型绞车主要应用于回柱放顶,同时也可用于上山、下山、平巷等综采工作面设备的搬迁,比如液压支架、溜槽等。此外,拉紧皮带机机头、运料、调度车辆等工作都可以用这种绞车来完成。在港口、码头、建筑工地、工厂企业,这种回柱绞车也可以发挥作用。可见,回柱绞车在煤炭行业、机械行业,包括部分其他行业都有着不可忽视的地位。

  1.1 回柱绞车在回采工作面的布置方式

  ①安装在回风巷内,距回采工作面约 20- 30m。这种布置方式适用条件广,尤其是煤层倾角较大,顶板破碎,压力较大的工作面。但这种布置方式会影响回风巷的运料工作。每一次回柱需移动导向轮,钢丝绳绕过导向轮,多了一个拐弯,摩擦阻力增大,钢丝绳容易损坏。按这种方式布置的回柱绞车,必须沿钢丝绳牵引方向长条式布置,绞车宽度不应超过 900mm,过宽则会堵塞巷道。

  ②安设在回采工作面上端,紧靠回风巷上部和密集支柱之间。这种布置方式在顶板较好、煤层倾角较小的条件下采用。但每进行一个循环都须移动绞车,且需移开柱子,因而不够方便。在工作面上方顶板压力较大时,机座受力容易变形,可能引起齿轮啮合不良,甚至回柱绞车有被压埋的危险。

  ③安设在工作面上,工作面上有数台绞车同时回柱,加快回柱速度。这种布置方式对浅截深的机采工作面尤为需要。

  1.2 回柱绞车结构的一般分析

  1.2.1 按驱动机构分

  ①手摇式回柱绞车

  手摇式回柱绞车用于人工回柱,体积小,重量轻,移动方便,结构简单。但人工回柱效率低,安全性差,一般只用作辅助作业,或在回收金属支柱时使用。

  ②风动回柱绞车

  风动回柱绞车拉力大,重量轻,适用于我国西南地区的超级瓦斯矿,但是风动回

  柱绞车成本较高,使用范围受到限制。

  ③电动回柱绞车

  电动回柱绞车使用范围广,目前各制造厂生产的多为电动回柱绞车。

  1.2.2 按滚筒结构分

  ①缠绕式滚筒

  缠绕式滚筒具有一定的容绳量,操作简单,使用范围广,但体积和重量都比较大,现在生产的回柱绞车以采用缠绕式滚筒的为多。

  ②摩擦式滚筒

  摩擦式滚筒多制成双曲线型,靠滚筒上的几圈钢丝绳与滚筒的摩擦力带动钢丝绳进行工作,滚筒量不受限制,也不存在排绳子问题,解决了咬绳现象,这种绞车尚在试验中。

  ③链条滚筒

  链条滚筒即用缠绕链条来进行回柱工作。因链条较重,不宜太长,如某厂生产的三吨轻便回柱绞车,链条仅有6 米,因此,使用这种回柱绞车的极少。

  1.2.3 按传动机构分

  ①普通蜗杆蜗轮传动

  普通蜗杆蜗轮回柱绞车,第一级为普通蜗杆蜗轮传动,再经过二级圆柱齿轮带动滚筒。采用蜗杆蜗轮传动机械效率低,虽具有结构结实耐用的优点,但体积重量都很大,搬运困难,不适于井下狭窄环境和经常移动的特点,故此类回柱绞车已不再生产。

  ②圆弧面蜗杆传动

  现在生产的各种回柱绞车均采用圆弧面蜗杆传动,机械效率提高到约为 0.8- 0.85 机器体积和重量都相应减少。

  2、 国内外绞车的发展

  近 40 年我国的煤炭行业发生了巨大变化,综采机械化水平达到国际先进水平,综采单采原煤产量早已突破了百万吨,然而煤炭工业机械化离不开运输,运输又离不了辅助运输设备,绞车就是辅助运输设备的一种。我国绞车诞生于 20 世纪 50 年代,初期主要仿制日本和苏联的;60 年代进入了自行设计阶段;到了 70 年代,随着技术的慢慢成熟,绞车的设计也进入了标准化和系列化的发展阶段。但与国外水平相比,我国的绞车在品种、型式、结构、产品性能,三化水平(参数化、标准化、通用化)和技术经济方面还存在一定的差距。

  2.1 国外矿用绞车的特点

  ①标准化系列化;

  ②体积小、重量轻、结构紧凑;

  ③高效节能;

  ④寿命长、低噪音;

  ⑤一机多能、功率大;

  ⑥外形简单、平滑、美观、大方。

  2.2 针对国外的情况我们应采取以下措施

  ①制定完善标准,进行产品更新改造和提高产品性能;

  ②完善测试手段,重点放在产品性能检测;

  ③技术引进和更新换代相结合;

  ④组织专业化生产,争取在较短时间内达到先进国家的水平。

  2.3 JHB- 8 型回柱绞车的技术特点

  ①速度变化不大,回柱效率高JHB- 8 型 回 柱 绞 车 工 作 时 的 牵 引 速 度 为5.9- 8.1m/min,平均速度 7m/min,大牵引力为 50KN,容绳量为 100m,工作效率大大提高。

  ②结构简单,布置合理JHB- 8 型回柱绞车的传动系统采用两级传动,圆弧蜗轮蜗杆齿轮传动和圆柱齿轮传动,而且采用了开式齿轮传动,大大简化了机械部分的传动系统,便于安装和拆卸,结构布置紧凑、合理。

  ③操作简单,安全可靠JHB- 8 型回柱绞车采用锥面实现了工作状态和制动状态的互锁。绞车起动时动载小,钢丝绳受到的冲击小。只需轻轻点动电机控制按钮,就可起动电机,然后操作制动的手把,便可实现绞车的动作。