增压式张紧装置在机械设备运输中的应用

王 博

(郑州工业应用技术学院，河南 郑州 451100)

0 引言

在我国矿井井下运输中，无极绳绞车在综采设备安装运输中较为常见。无极绳绞车是以钢丝绳牵引的轨道运输设备，主要用于井下巷道机电设备、物资材料的运输，往往适用于坡度不大且起伏变化平缓的环境运输。其组成结构简单，外形尺寸小，钢丝绳寿命长，便于维修，是矿井轨道运输的主要设备。

由于井下地质条件复杂多变和运输坡度起伏频繁，或运输距离的增加，导致钢丝绳的伸缩变量和弹性变量动态增加。而带有三轮张紧装置的无极绳绞车的张紧装置由于设计上的限制，无法有效吸收存储较多的钢丝绳伸宿变量和弹性变量，当无极绳绞车钢丝绳无法有效张紧时，直接导致无极绳绞车钢丝绳预紧力下降，而预紧力的下降，必然导致无极绳绞车的运输能力降低[1]。因此如何在运输线路长、坡度陡、转角大等复杂环境下提高轨道运输效率，减少运输安全事故，已成为采取无极绳绞车运输探求新出路的当务之急。

1 SQ-80/75B型无极绳绞车主要技术参数

SQ-80/75B型无极绳绞车主要有主机部分和辅助控制电器2部分构成。主机部分有牵引绞车、张紧装置、梭车、尾轮、导向轮组等组成；辅助配套部分有电控箱、钢丝绳、通信设备等构成[2]。

输送量绞车功率牵引力滚筒直径钢丝绳轨距20t75kW80kN1200mmØ22～24600/900mm

(1)梭车：梭车是用来连接平板车、材料车等，配有固定和收卷钢丝绳的功能，主要组成部分为车架、储绳筒、车轮组件等。

(2)尾轮：尾轮固定在运距的终端，可随采面回采进度移动，从而调节运距的变化。

(3)张紧装置：为重锤式，主要由框架、张紧绳轮、动轮组、转向轮、配重和防护网等组成。

2 SQ-80/75B无极绳绞车张紧系统存在的问题

新郑煤电公司31118综采面采用SQ-80/75B型无极绳绞车负责运输作业。该设备在正常运输过程中采用单张紧工作，适用于运输线路条件好、弯道坡度变化不大、巷道弯度小的工作面，而31118工作面上付巷巷道转弯多、张紧装置前平台处距离短，倒车没有平台、小平台前为连续下坡地势，因此无极绳车前无法设置车场，需远距离设置车场。在安装运输期间运输液压支架车容易造成运不动等设备运输困难情况，还经常出现车掉道等事故，严重阻碍了工作面安装的正常进行和安全运输作业。

3 拟解决方案对比及选用

3.1 拟采用方案

方案1：在无极绳绞车机头、机尾部分各安装一部无极绳绞车，采用两绞车对拉方式运输。

方案2：于上付巷运输沿线每个陡坡处分别安装一部绞车，在设备车通过斜坡时，通过绞车的牵引作用辅助无极绳绞车运输，使设备车安全顺利通过陡坡。

方案3：在无极绳绞车原有配重的基础上，再配置一套张紧装置，对钢丝绳进行增压张紧，实现与原张紧装置配套成双张紧系统，提高其安全系数。

3.2 各方案优缺点比较

方案1：

优点：采用2部绞车对拉牵引的方式，由于总功率加大，动力增强，使得钢丝绳的张紧效果大大地提高，确保了设备车的快速、高效运输，保证了工作面的正常安装。

缺点：(1)需要同时安装2部无极绳绞车，并且在上切巷口处要做一个无极绳绞车硐室，增加了掘进量，增加了工人劳动强度和材料费用的投入，耗费大量的时间和物力。

(2)在绞车运行过程中，出于安全作业方面的考虑，不能平行作业，其他工作需要停止，影响工作面安装进度。

(3)由于采用2个绞车对拉牵引方式，无法使2个绞车时刻保持相同转速，速度不均匀时设备车容易掉道。

方案2：

优点：在上付巷各个陡坡处采用多个绞车辅助牵引，绞车总功率加大，动力增强，使得钢丝绳的张紧效果大大地提高，确保了设备车的快速、高效运输，保证了工作面的正常安装。

缺点：(1)由于工作面线路较长，陡坡较多，需安装多部绞车，浪费物力，财力，增加了吨煤成本。

(2)当绞车运行至斜坡上后，需要有一定距离的平巷留作为停放设备车的空间，否则，设备车无法停放摘绳，存在一定的不安全因素。

方案3：

优点：(1)该方案采用在无极绳绞车机头处加装一套张紧装置，利用增加配重对钢丝绳增压，使其达到张紧效果，安装方便，操作简单，实施起来简单易行。

(2)为巷道节省了大量空间，对巷道内人员作业和正常通过都不会产生影响，促进了安全生产。

(3)在原无极绳绞车配重装置上再加一套弹性的压绳张紧装置，当钢丝绳张得过紧时，张紧装置可以自动放松，绳松的时候，张紧装置可以自动张紧，实现了张紧度自动调节，延长了钢丝绳的使用寿命，避免了磨损，降低了事故发生率。

3.3 最终方案的确定

通过理论及现场实际应用比较，结合实践经验，确定方案3中采用在无极绳绞车机头处加装一套张紧装置的方式，利用增加配重，对钢丝绳增压，使其达到张紧效果，安装方便，操作简单，实施起来简单易行。

4 本文重点创新之处

(1)由于循环车场前方为斜坡地势，在车辆运输过程中容易造成钢丝绳紧绷、弹起，严重威胁着两旁行人安全。为解决这一弊端，我们将钢丝绳铺设在轨道下方以压住钢丝绳，避免钢丝绳紧绷、弹起的现象发生。

(2)考虑由于钢丝绳在轨道下方，长时间运输后易造成道轨撅起，为此在铺设道轨的同时，在轨道两端加装长压杆对道轨加压，两端固定在巷道U型钢上，以防止造成道轨撅起现象。

(3)考虑斜坡地势易造成钢丝绳紧绷现象，这样在运输过程中对钢丝绳的磨损力度加大，易造成断股、断丝现象，降低了钢丝绳正常的使用寿命。为此在斜坡处附近道木上加装托辊，这样大大减少了钢丝绳的磨损力度，延长了钢丝绳的正常使用寿命，为安全生产节约了大量时间。

(4)在循环车场前方挖地沟，把无极绳绞车钢丝绳牵引其中，上端盖上压板，这样大大减少了在运输过程中对钢丝绳的磨损，延长了钢丝绳的正常使用寿命，为安全生产节约了大量时间。

当在运输过程中出现故障时，增压式运输张紧系统能迅速作用，实现了双保险作用，使无极绳绞车运行更安全、更可靠。增压式运输张紧系统在复杂条件下综采安装运输中的成功应用，解决了复杂条件下工作面安装运输中支架运输困难、支架拉不动等技术难题，提高了复杂条件下各综采工作面安装的快速运输，实现了综采工作面的快速、高效安装。

5 总结

本项目结合新郑煤电公司二1煤层11206、12212、12202等综采面和二3煤层31110等综采面的具体情况，通过理论分析、现场试验和技术研究，成功地解决了复杂条件下工作面安装运输中支架运输困难、支架拉不动等技术难题，实现了双保险、双张紧的安全操作，提高了综采工作面安装的快速运输，有效保证了综采工作面的快速、高效安装。本项目的研究成果对类似条件下工作面安装运输过程中的问题具有重要的借鉴意义。