复杂条件无极绳连续牵引车应用技术探索

第４期　２ＯＯ７年１２月　水力采煤与管道运输　ＨＹＤＲＡＵＬＩＣ　ＣＯＡＬ　ＭＩＮＩＮＧ＆ＰＩＰＥＬＩＮＥ　ＴＲＡＮＳＰＯＲＴＡＴＩＯＮ　ＮＯ．４　Ｄｅｃ．２００７　复杂条件无极绳连续牵引车应用技术探索　高有存李占成　（兖矿集团北宿煤矿山东邹城２７３５１６）　摘要：介绍了无极绳连续牵引车在煤矿井下掘进巷道运输中的应用，着重就弯巷变坡复杂掘　进巷道运输进行了受力分析，设计制作了一整套适合无极绳连续牵引的辅助运输装置，较好　地解决了运输过程中矿车掉道和牵引车过道岔磨绳问题，提高了运输能力和安全可靠性。　关键词：无极绳连续牵引车　转弯装置　压绳装置　自动组合道岔　中图分类号：ＴＤ５２６　文献标识码：Ｂ文章编号：１００６—０８９８（２００７）０４—００５０—０３　１　前言　优势，而且系统复杂，运输效率低，安全状况差。　针对工作面顺槽巷道起伏不平且多转弯的现场　实际情况和目前无极绳连续牵引车运输存在的　具体问题，重点在转弯装置、压绳装置、自动组合　目前我国煤矿开拓掘进施工中，由于受煤层　自然埋藏条件的影响，多数巷道掘进排矸方式为　小绞车牵引矿车接力运输。一次运输的距离要　依据巷道走向、坡度、绞车滚筒容绳量确定。在　道岔３个方面进行攻关，以尽快解决矿车在弯道　处容易掉道、变坡处绳跳顶板、道岔磨绳的难题。　２　转弯装置　水平直巷中一般每施工２００ｍ就要增设ｌ台运输　绞车，在巷道转弯和坡度超过一定数值时，就必　须安设绞车。巷道布置越复杂，绞车运输环节就　越多。矿井普掘施工中，排矸系统环节复杂，严　重影响着掘进速度。如何减少运输环节、实现一　次性运输是提高单进水平的关键所在。通过认　研制轨道牵引钢丝绳转弯装置，实现无极绳　连续牵引车在转弯巷道条件下的连续运输，使牵　引车的主、副绳在拐弯轨道准确可靠地处于正常　位置，满足牵引车在拐弯、坡度多变巷道运输的　要求。拐弯处钢丝绳产生的水平侧向拉力不足　真思考，引进了无极绳连续牵引车。　．　无极绳连续牵引车是一种新型高效安全的　煤矿辅助运输设备，它以其运输途中无停顿、无　转换、占用人员设备少、运输效率高等特点，将煤　矿辅助运输技术向前推进了一大步。在以往的　以使车辆脱轨和转弯装置受到破坏，有利于钢丝　绳的安全运行，以确保梭车顺利通过弯道。　立足以上要求，着眼考虑钢丝绳的定位与导　向装置，沿弯道曲线方向设置双排带翼缘转向轮　组，增加钢丝绳接触点，控制钢丝绳出槽，制约钢　丝绳漂浮与游移，保证在复杂底板条件下准确将　钢丝绳导入牵引装置。设计组合构件，以足够的　强度平衡水平侧向拉力，保证牵引车辆不承受侧　应用中，无极绳连续牵引车的运输轨道多以直线　布置为主。薄煤层工作面的巷道布置一般是沿　煤层走向顶板布置，巷道起伏不平；如遇地质条　件变化，为避开断层需要改变巷道方向；或因采　区范围不规则，会出现“刀把”式工作面，工作面　顺槽不能按直线布置，一条巷道内会出现两个或　多个拐弯。通常在这种情况下，连续牵引车布置　在顺槽转弯以里，转弯以外的运输只能布置多部　向拉力，在正常牵引力的作用下，沿轨道方向运　行。　转弯装置的结构主要有滚动转向轮组组成，　见图１。　小绞车，对拉或单拉分段牵引运输。连续牵引车　在这种情况下无法发挥其连续牵引、直达运输的　各项工作。　转向轮组是实现钢丝绳转向的主要部件，转　向轮利用轮轴螺栓固定在固定架上，固定架与铁　④领导检查落实与群众互相监督相结合，落　实作业规程情况与企业效益及个人奖惩挂钩，决　不姑息迁就。　５０　作者简介：　朱瑞琦（１９６３一），男，贵州省盘江煤电集团公司土城矿工程　师，１９８７年毕业于昆明工学院地质系工程测量专业。　收稿日期：２００７～０６一ｌ７　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年１２月　高有存等：复杂条件无极绳连续牵引车应用技术探索　第４期　单组转弯装置的转弯角度　＝ａ／ｍ＝２６．４６　÷３＝８．８２。。　每组转向轮装置上单排小立轮数量ｎ一３　个，根据受力分析则每个立轮的受力近似取作Ｐ　一Ｐｉｎ＝２Ｆｓｉｎａ／ｎ。ＳＱ—ｌ２００系列无极绳连续　牵引车最大牵引力Ｆ＝９ｔ，则Ｐ１＝（２×９０００×　ｓｉｎ８．８２）÷３—４６０　ｋｇ。　Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ一转向轮组ｌ　ａ一巷道转弯角度；　实际工作中Ｆ应为钢丝绳的牵引力，与牵引　８一每组转向轮组转弯角度　矿车的重量及矿车与钢轨之间的摩擦系数有关，　图１转向轮组弯道布置图　路轨枕整体连接后，与轨枕下面的巷道底板锚固　固定。因无极绳连续牵引车有主、副钢丝绳，故　转向轮组设计为两排，每排转向轮组布置３个转　向轮，每个转向轮的连续弧线与轨道曲线弧平　行。内排转向轮组控制主牵引绳，外排转向轮组　控制副牵引绳。无极绳连续牵引车主绳在两组　转向轮之问运行，副绳沿外轨侧的转向轮外侧运　行。当牵引梭车通过转向轮组时，梭车端头牵引　板将主绳强行移开转向轮，梭车通过后，在钢丝　绳张力的作用下自动恢复到原来的位置。　转向轮受力分析与计算。转弯装置在拐弯　巷道布置的长度，根据巷道转向角度和轨道的曲　率半径确定，牵引钢丝绳在转弯处把牵引力分解　到转向轮组上，每个转向轮受力大小由转向轮组　的多少而定。　转向轮组受力：Ｐ一２Ｆｓｉｎ￣，见图２。　Ｆ　Ｆ一钢丝绳正向牵引力；Ｆ　一钢丝绳反向牵弓ｌ力・ｐ－－轮组受压力　图２转向轮组受力图　转弯装置长度Ｌ一２Ｒｎａ／３６０（ｍ）。式中；尺　为轨道曲率半径；　为轨道转弯角度。　根据现场实际情况，设计轨道曲率半径Ｒ＝　ｌ２ｍ、轨道转弯角度　一２６．４６。，则Ｌ一２Ｒｎａ／　３６０＝２×ｌ２×３．１４×２６．４６／３６０＝５．５３１２ｌ。　设计为每组转弯装置由４个轮组构成，则钢　丝绳在通过整个转弯装置时的转弯次数为ｍ＝４　—１＝３。每个轮组之问的过渡长度相等ＡＢ＝ＢＣ　＝ＣＤ－－Ｌ１，则Ｌ１—５．５３÷３＝１．８４ｍ。转轮之间　一等距取】．４ｍ，则单个转弯装置的长度ａ应设计　　～　—为：ａ＝１．８４一１．４＝０．４４ｍ。　实际受力情况比４６０　ｋｇ小的多。　３　压绳装置　压绳装置的作用是调整钢丝绳的高度和位　置，将钢丝绳导人转向轮，使梭车沿巷道轨道中　心线方向和实际巷道坡度规则运行。压绳装置　分主、副压绳轮两种。主压绳轮由压轮轮架、弹　簧和销轴３部分组成；副压绳轮由压轮轮架和长　短销轴两部分组成。主压绳轮安装在转弯装置　的前后两端，配合转弯装置一起使用，用来控制　主绳，使梭车进入弯道通过转向轮组时，梭车端　头牵引板将主压绳轮两轮向巷道两帮方向移开，　梭车通过后，在弹簧张力的作用下自动恢复到原　来的位置。副压绳轮安装在巷道起伏变化的地　方，用来控制副绳的高度，使梭车进入变坡地点　时，运行的钢丝绳的弹跳范围控制在一定数值　内，不至于使运行中的钢丝绳和巷道之问相互摩　擦，解决磨绳问题，保持钢丝绳的完好，防止因摩　擦而起的断绳。主副压绳轮见图３。　主压绳轮　剐压绳轮　图３主副压绳轮　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００７年１２月　水力采煤与管道运输　第４期　４　自动组合道岔　巷道施工采用小绞车分段接力运输方式，对拉绞　车不允许拉拐弯，每个转弯点都需要设置车场和　安设对拉绞车，直巷段根据绞车滚筒的容绳量每　连续牵引车的运行模式决定了在运输线路　上同时有两根钢丝绳在运行，为了运输的需要，　梭车的出绳位置设计的都比较低，由于巷道起伏　隔一定的距离也要设置车场和安设对拉绞车。　采用连续牵引车运输，无论施工巷道转弯与否，　中间不需要安设接力绞车。同样施工含有两个　转弯的一条长度ｌ　３００ｍ的巷道，采用连续牵引车　运输可少用绞车４～６台。　不平的原因，钢丝绳过道岔处都存在磨绳和矿车　压绳的问题。由于上述问题的存在，大大缩短了　钢丝绳寿命，如果钢丝绳更换不及时，还会留下　安全隐患，严重者还会出现安全事故。为了解决　②连续牵引车运输劳动效率高。掘进巷道　铁路磨绳，通常的办法是将道岔铁路在上面开　排矸采用连续牵引车一次性运输后，省略了中问　口，人为的将钢丝绳移至铁路槽口内，让钢丝绳　周转车场摘挂勾时间，加快了矿车的周转，提高　从槽口内通过。这种办法虽然解决了车辆通过　了排矸速度，为快速掘进创造了条件。采用连续　道岔时的车轮压绳问题，但效果不好，操作起来　牵引车运输减少了绞车司机和把勾工人数，同样　也非常麻烦。为了从根本上解决磨绳问题，将道　施工含有两个转弯的一条长度ｌ　３００ｍ的巷道，采　岔岔盘处的铁路弯轨与道岔分离，加设远距离气　用连续牵引车运输每个班可少用４～６人。一个　动控制装置，使道岔能够自由组合，当梭车通过　月按２２个劳动日计算，可节省ｌ　ｌＯＯ工。　道岔后，操作控制装置，实现道岔整体合拢，矿车　③连续牵引车运输安全程度高。运输过程　通过道岔进入另一轨道。在梭车正常运行前，操　一次性完成，运输环节简单，消除了运输过程中　作控制装置，实现道岔分离，钢丝绳顺利通过，实　频繁摘挂勾容易造成矿车伤人的问题。　现钢丝绳无摩擦运行，见图４。　６　结论　无极绳连续牵引车不仅使用于直线运输，也　较好地解决了转弯巷道和变坡巷道的运输问题，　减少了设备投入和运输转换，运输环节简单，系　统安全可靠，运输效率高，是一种理想的矿井辅　助运输设备，具有较好的经济效益和社会效益。　作者简介：　高有存（ｉ９６３一），男，采矿工程师，毕业于山东科技大学采矿　工程专业。现任北宿矿副总工程师。　１一活动弯轨；Ｚ、３～护轨；４一汽缸；５一控制阀；６一牵引绳道　图４　自动组合道岔平面图　收稿日期｝２００７—０６—２８　５　效果分析　①连续牵引车运输设备占用绞车台数少。　＇　驴驴驴驴驴驴驴驴驴驴护驴驴驴驴、护驴护驴驴护驴驴，驴　，　，　驴勺　迎投稿　欢迎刊登广告　７・　　ｌ　、护、护　５２