低速自动平板式卷绳车的研制与应用

【摘要】文章通过在更换钢丝绳过程中出现的问题，充分利用不用投资的煤矿现有设备，研制出简单实用的低速自动平板式卷绳车，通过理论校核，满足安全要求，应用于实际生产过程后，解决了钢丝绳缠绕人工手动缠绕的费工费力及存在安全隐患的问题。

【关键词】钢丝绳；卷绳车；自制

前言

在矿井提升中，根据用途不同有提升钢丝绳（主绳），平衡钢丝绳（尾绳），罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳和缓冲钢丝绳等。而钢丝绳在使用一定年限时会有腐蚀、磨损等减益状态，因此必须根据《煤矿安全规程》规定的使用周期定期进行更换。在更换过程中，各种钢丝绳更换时都是拆旧上新同步进行，而在上新绳吐旧绳时，都是使用人工方式，把废旧的钢丝绳手动缠绕到卷筒上，这种方法不仅需要大量劳动力、而且劳动强度大、工作效率低、而且存在较大的安全隐患。为了解决钢丝绳缠绕费工费力的情况，同时节省大量人力，减少作业人员的劳动强度，提高工作效率和作业机械化程度，通过改造JZB-3型张紧绞车作为动力源，来实现钢丝绳的自动缠绕工作。

1、低速自动平板式卷绳车的工作原理

在更换钢丝绳时，将旧绳固定在安设于矿用平板车上的卷筒，在接通电源后，电动机通过减速装置带动卷筒缠绕钢丝绳，从而实现自动缠绕。工作原理见图1。图中：

①卷筒：作用为缠绕钢丝绳，可通过两侧的螺栓直接拆卸；

②为张紧绞车的涡轮式减速机；

③为张紧绞车的电机；

④为张紧绞车上的大齿轮；

⑤为轨道平板车；

⑥为转动轴；

⑦为卡卷筒装置。

2、低速自动平板式卷绳车的构成

低速自动平板式卷绳车主要由矿用隔爆型电磁起动器、轨道平板车、JZB-3张紧绞车等部分组成。

控制开关：选用矿用隔爆型电磁起动器作为控制开关。此设备有防爆合格证，具有防漏电、隔爆等性能，安全可靠，可用于井下。

轨道平板车底座：使用矿用平板车作底坐，方便升入井的运输。平板车上方使用12#工字钢作为卷筒可安拆轴的支架，支架高度为1.1M。计算出电机小齿轮与大齿轮对接时的高度后，焊接托架支撑电机及减速机。

卷筒：为了便于卷筒的安拆，输出轴终端一侧使用螺栓将轴承盒固定在支架上，另一侧使用对轮方法与大齿轮的轴相连接。卷筒两侧有可移动式的卡卷筒装置，这种装置的内侧为圆锥形，方便不同固定不同中心圆口的大小的卷筒。

动力源：使用JZB-3张紧绞车的电机及蜗轮蜗杆减速器作为动力源。由于其减速比为1：50，电机为4级电机。直接使用会使转速过快，存在过速危险。为解决这个问题，使用张紧绞车上的大齿轮作为2级减速装置，大齿轮与减速机输出轴上的小齿轮的减速比为1：5.5，总减速比为1：275，减速后的卷筒转速为11.5秒转一圈，实现了安全低速运行，从而保证了安全生产。

3、理论计算验证安全系数

4、低速自动平板式卷绳车的实际应用情况

以晓明矿为例，每年更换主井主箕斗提升绳2次副箕斗提升绳2次，每2年更换副井大小罐笼提升绳各1次，每2年更换井下架空乘人车1次。每次进行更换钢丝绳检修项目时，都要用到绳车进行缠绳。使用低速自动平板式卷绳车后，既提高了工作效率，节省了人工费用，减短了矿井提升绳更换的检修时间，增加了煤矿产量，又保证了安全生产，取得了安全效益。

以更换副井主罐尾绳为例，前期需要将厂家打包过来的760M长尾绳分成两段，这就要将760米长的尾绳分别缠绕到2个卷筒上，到井下后，在上新绳时还需要将旧的尾绳缠绕到卷筒上。一次检修需要进行4此缠绳动作。在使用人工缠绳时，需要12人作业两天的情况下才能完成。而在使用低速自动平板式卷绳车后，仅仅需要4个人半天时间就可以完成使检修效率提高了12倍。节日检修节省人工费：300×（12×2-4×0.5）=6600元。每年六次更换钢丝绳节省人工费约为3.96万元。

在使用低速自动平板式卷绳车后，完全避免了人工缠绕钢丝绳时多人作业造成的人员误伤，并且解决了使用木板卡绳轮时，出现木板折断造成伤亡事故等。

结语

对于所有煤矿来说，更换旧钢丝绳都是维持矿井正常生产的必要环节。使用低速自动平板式卷绳车，既可以杜绝人身伤害事故的发生，又提高劳动效率，具有显著的安全与经济效益。

1王大志（1977―），男，机械工程师，毕业于辽宁工程技术大学机械自动化专业，现任铁煤集团安培中心综合科科长。