煤矿井下无极绳绞车使用车场道岔优化设计

【摘 要】 近年来由于煤矿机械化装备水平不断提高，特别是在斜巷辅助运输方面，无极绳绞车投入使用逐步推广，但由于无极绳绞车梭车自身设计的特点导致其不能与车场道岔合理配合使用，因而提出了一系列的车场道岔改进方案，通过在我矿实践运行，无极绳绞车与道岔配合使用效果良好，达到了优化效果。

【关键词】 无极绳绞车运输 车场道岔 曲连接轨 气动

无极绳绞车采用抛物线式单滚筒驱动，机尾固定导向滚筒，中间有无极循环钢丝绳通过分绳器（学名牵引板）固定在梭车上作为牵引，牵引板固定在梭车两端底部，最低点略低于轨面。因而，造就了无极绳绞车在梭车运行轨迹中不能有超过轨面的设施，包括车场道岔。这样就大大限制了无极绳绞车在煤矿井下使用的优势，井下运输巷道不能使用车场，不能进行料车倒换，降低了无极绳绞车的效率和使用价值。

1 道岔改进设计优化

由于无极绳绞车梭车自身设计的特点导致其不能与车场道岔合理配合使用。一直以来，我们机电人员也根据无极绳所在巷道不同的现场情况针对性的进行了设计与处理。

1.1 优化方案一

以采用“驴尾巴”道为代表的方法，采取处理机头道岔的方法是在集团公司没取缔“驴尾巴”道的前提下。其主要弊端有：

（1）“驴尾巴”道已不符合煤矿斜巷运输的相关规定，易出现安全事故，安全系数低；

（2）在进、出料车时，需要人工拔“驴尾巴”道，对操作人员的安全不利，存在安全隐患；

（3）在进、出料车时，“驴尾巴”道是要拔到另一侧，压在主、副钢丝绳上的，对无极绳的钢丝绳有很大的损伤。

1.2 优化方案二

以截掉标准道岔的曲连接轨为代表的方法，我们采取处理道岔的方法是：

（1）在无极绳梭车钢丝绳通过标准道岔的曲连接轨处对轨道进行两端截断；

（2）将截掉的轨道进行打眼、割豁改造，利用道夹板穿螺丝缝合；

（3）当梭车通过或正常运行时，将其拿掉，当料车需要进出车场时，再将拿掉的曲连接轨利用道夹板缝合上，无极绳主副钢丝绳正好压在割好的豁口内，不影响料车通行。

但通过使用我们发现这种处理方法依然存在不足：①通过改造的曲连接轨在使用过程中暴露出强度不够的缺点，长时间运行后，主要是缝合的道夹板容易变形，轨道下沉，显出高低不平，车辆通过时容易掉道，影响运行安全。②操作不方便，每次进、出车时都要进行频繁安拆改造的曲连接轨，以免磨损无极绳绞车钢丝绳。

1.3 优化方案三

以无极绳机头采用钢丝绳从轨道下方穿越，且不设置道岔为代表的方法。无极绳绞车为了避免使用道岔，往往在机头等合适地点采用这种方法。钢丝绳从轨道的一侧穿过再从另一侧翻上来，这样对无极绳绞车的运行和钢丝绳的受力等方面带来不利：

（1）这种方法需在钢丝绳翻上来的地方安设托绳轮，钢丝绳与托绳轮结合点受力大，磨损设备严重。

（2）钢丝绳在轨道下方运行时，上方磨轨道，下方磨道木，钢丝绳磨损严重。

2 方案设计优化分析

通过对以上三种处理道岔与无极绳梭车配合使用的情况总结分析，最终得出了设计思路，即设计一套符合管理规定、方便操作、能减少设备钢丝绳的磨损、能切实起到梭车和物料车运行安全的无极绳梭车与车场道岔合理配合使用的方案。

（1）根据设计思路，我们仍然采用井下使用的标准道岔进行改造设计。把标准道岔曲连接轨的一段（无极绳绞车主副钢丝绳运行时通过曲连接轨的一段）截掉，一端截成三角口，一端截齐，并对两端头进行打磨。因此，解决了无极绳梭车正常通过车场道岔，道岔曲连接轨不再阻碍梭车牵引板正常运行的问题，另外，通过对截断的轨道端头打磨，有效的减少了钢丝绳通过时与轨道之间的磨损。

（2）对截掉的曲连接轨能够再次与曲连接轨本身完好连接，并能实现活动连接的效果进行设计改进。我们采用对需要连接的轨道两端进行打眼，并利用道夹板进行缝合连接，其主要的核心技术就在于对连接道夹板的设计。即将道夹板从中间割断，并焊接上能够起到左右活动、上下缝合的连接扣。曲连接轨使用这种设计改造的道夹板进行缝合连接后，形成了一条完整的、能够左右活动的曲连接轨。通过这样的设计改进后，实现了曲连接轨的分、合自如，既能使无极绳绞车正常通行，又能使物料车正常进、出车场。真正发挥了车场道岔的作用。

（3）对改造后的道岔曲连接轨进行完善，增强使用过程中的安全性和稳定性，并实现气动化。首先，利用拉条一端固定在活动的曲连接轨上，一端固定气缸，实现曲连接轨分、合气动化。其次，分别在活动的曲连接轨两端安装两块特制的滑床板，滑床板采用与道木同等宽度和长度的铁板制成，并固定在道木上，道木正好安装在活动拉条和带有活动扣的道夹板下方。增强活动曲连接轨的稳定性和减少曲连接轨活动摩擦力。一方面使车辆通过时改造的曲连接轨不会变形，车辆不会掉道，另一方面实现了操作气动化，操作安全、简便。

3 应用效果

朱庄煤矿无极绳绞车使用车场道岔优化设计方案实施并投入运行后，彻底解决了全矿乃至整个集团公司使用无极绳绞车与车场道岔之间配合使用存在的所有问题。降低了机电事故，节省了材料的投入，提高了安全生产的效率，若能广泛推广效益将更加可观。

4 附图（无极绳道岔改进图）（如图1、2所示）