调度绞车排绳装置的设计及实践应用

孙 华

（同煤集团云冈矿运输一区，山西 大同 037600）

同煤集团云冈矿井下运输系统大量使用JD-25型调度绞车，作业时钢丝绳常常出现“咬绳”、“死折”等现象，导致工作效率低下。本文主要是针对JD-25型调度绞车设计了一款排绳装置，期望可以解决排绳较乱的问题。

1 云岗矿调度绞车的使用现状分析

1.1 JD-25型调度绞车

云岗矿井下地质条件复杂，其工作面顺槽运料及井下盘区等位置大量使用JD-25型调度绞车，如图1所示。

图1 JD-25型调度绞车外形示意图

绞车滚筒由铸铁制成，其主要功能是缠绕钢丝绳牵引负荷，滚筒内和大内齿轮下装有减速齿轮。续车上装有两组形式闸，即制动闸和工作闸。电机一侧用制动闸控制滚筒，大内齿轮上的工作闸用于控制滚筒运转。电机轴承支架及闸带定位相等均用螺栓固定在机座上。电机为专用防爆三项鼠笼电动机。

1.2 调度绞车的使用现状分析

在实践工作中发现绞车滚筒上的钢丝绳。常因“咬绳”、“死折”现象发生松绳冲击和断绳跑车事故；产生余绳，在滚筒缠绕中出现绳绕出滚筒伤人事故。煤矿技术部安排人工用铁棍逼绳，安装逼绳器，加大钢丝绳的直径等措施来进行改善，在一定程度上缓解了“咬绳”、“死折”现象，但是根本问题没有得到解决。技术部从生产实践的角度出发，联合晋城金沁机电有限公司合作开发一款排绳器，来解决JD-25型调度绞车的排绳问题。

2 调度绞车排绳装置的设计

云冈矿技术部和晋城金沁机电有限公司技术人员深入JD-25型调度绞车的使用现场。对其压绳、乱绳、钢丝绳相互挤压等现象进行仔细分析，提出并设计了一款曲柄滑块机构排绳器。保证钢丝绳均匀缠绕在调度绞车滚筒上，避免与绞车滚筒侧壁的摩擦，提高了钢丝绳和绞车的使用寿命。

2.1 排绳器的工作原理

该款曲柄滑块机构排绳器的工作原理为：在调度绞车运行过程中，行进中的钢丝绳从平行的两个竖直托辊中间穿过，两个托辊左右移动带动钢丝绳左右摆动，达到排绳的目的。排绳器采用偏置曲柄滑块机构，滑块水平移动带动两个托辊左右移动，具体见图2所示。

图2 偏置曲柄滑块机构工作原理示意图

JD-25型调度绞车的滚筒宽度为400mm，从而可以确定图2中滑块的行程L为526mm，偏心距为217mm，滑块在行程极限位置时的夹角为直角90°，曲柄AB、AB'对竖直直线左右对称。设定L1= 92mm，那么整个L2的距离为618mm，同时设定曲柄AB和连杆BC的长度一致，都为375mm。

2.2 排绳器的结构设计

曲柄滑块机构排绳器的主要结构示意图如图3所示，其行走机构主要包括竖托辊、行走框架和曲柄滑块结构、滚轮，见图4可知。绞车牵引钢丝绳工作过程中，操作者操纵曲柄滑块机构上的推杆，带动曲柄连杆，使得行走机构上的滚轮在导轨上左右移动，从而带动钢丝绳左右摆动，达到排绳的目的。

3 排绳器的实践应用及相应的操作规范分析

3.1 排绳器的实践应用分析

将曲柄滑块机构排绳器安装在云岗矿12#408、410和404 盘区的JD-25型调度绞车上使用，该排绳装置能够很好地完成排绳任务，杜绝了以往“咬绳”、“死折”现象的发生。主要体现了下面的特点：（1）该装置能够实现按顺序自动强制规范缠绳；（2）缠绳规范可靠，无“咬绳”、“死折”现象发生；（3）对于直向、侧向各安装工况都能适用，该曲柄滑块机构排绳器是一个独立的装置，不需要对调度绞车进行大面积的改造。作业期间，只需要安排维护人员做好系统的润滑上油工作即可。试运行的半年期间内，该调度绞车滚筒缠绳状况良好，没有发生一起因排绳乱而造成的“咬绳”、“死折”现象，大大提高了绞车的工作效率。

3.2 排绳器的操作规范措施

对于调度绞车及排绳器的操作规范措施，主要注意以下几点：（1）要求对绞车司机进行岗前培训，严格执行持证上岗的安全操作规范；（2）对调度绞车及排绳器的维护和管理工作，应该在设备停止并将开关打零位后进行；（3）开车前要对钢丝绳的排列情况进行观察，看其是否保持整齐状态，是否出现扁绳现象；（4）放车时应注意防止钢丝绳在滚筒上松圈空间大、绳跑出滚筒、缠绕绞车手把现象。

图3 曲柄滑块机构排绳器结构示意图

图4 排绳器行走机构示意图

4 实践应用的效益分析

曲柄滑块机构排绳器在云岗矿调度绞车中的实践应用情况良好，产生了很好的安全效益、社会效益和经济效益。

（1）曲柄滑块机构排绳器改善了调度绞车提升运输过程中绞车滚筒缠绳状况，消除了因排绳乱而引发的“咬绳”、“死折”现象。

（2）降低了运输中断绳跑车事故发生的概率，提高了井下运输的安全性。

（3）安装曲柄滑块机构排绳器后钢丝绳的使用寿命能提高2.5倍，节约了钢丝绳材料费用以及相关的钢丝绳安装、管理和维修的费用。

5 结语

调度绞车是煤矿井下重要的辅助运输设备，因井下复杂的工作环境，调度绞车在安装时不太规范，常出现“咬绳”、“死折”等现象，导致运输安全隐患及安全事故的发生。本论文主要是针对云岗矿JD-25型调度绞车研究设计了一款曲柄滑块机构排绳器装置来解决其排绳问题，通过在云岗矿12#408、410和404 盘区调度绞车的实践应用，表明该款排绳器装置能完成排绳任务，杜绝了“咬绳”、“死折”现象的发生，可以考虑在其他调度绞车上进行推广使用。