变频调速无极绳连续牵引车技术与应用

变频调速无极绳连续牵引车技术与应用
生产技术部杨起王忠平
摘要本文分析了铁煤集团公司井下辅助运输现状，论述了变频调速无极绳连续牵引车的适用条件、特点，并介绍了变频调速无极绳连续牵引车在小青矿的应用情况并进行了经济效益分析，阐述了变频调速无极绳连续牵引车在我公司的应用前景。

关键词变频调速无极绳连续牵引车技术应用
1、铁煤集团公司井下辅助运输发展现状
近年来铁煤集团公司煤炭开采技术有了突飞猛进的发展，采掘机械化程度有了很大提高。

今天无论在矿井总产还是工作面单产水平都已经接近或达到国际发达国家的先进水平。

但与之很不相称的是井下的辅助运输系统还相当落后，井下普遍采用调度绞车接力运输方式， 8个生产矿井在用小绞车超过700台，大兴矿、小青矿两矿均超过150台。

在大兴矿的一个工作面安装记录中，运输支架路线最多用小绞车52台。

传统的运输方式存在设备数量多、维修量大、安全隐患多、系统运输能力低等问题，且常出现掉道、脱轨、跑车、钢丝绳伤人等安全事故，成为制约安全生产和经济效益的主要因素。

2、变频调速无极绳连续牵引车的推广使用
井下辅助运输机械化问题，主要集中在采区，采区运输巷的辅助运输是采区辅助运输的一个最薄弱的环节。

坡道起伏变化，而且坡度较大，一般均在2～15°，普通无极绳绞车无法适应。

针对这种情况，变频调速无极绳连续牵引车的推广使用，较好地解决了这个问题。

变频调速无极绳连续牵引车吸取了绳牵引卡轨车和无极绳绞车的优点，可直接利用井下现有的轨道系统，不需对轨道及巷道进行改造。

变频调速无极绳连续牵引车采用机械传动方式，结构紧凑，操作简单，维修方便，可靠性高。

它可取代多台小绞车的接力运输，实现工作面巷道设备、材料和人员不经转载的连续运输，节省了中途摘挂钩的时间。

实践证明，使用变频调速无极绳连续牵引车可简化运输环节，减少辅助人员，改善工人劳动条件。

可使梭车实现低速摘挂钩，不同路段实现不同速度运行，使串车运行更安全、可靠，操作和维修都比较方便，经济和社会效益明显。

2.1变频调速无极绳牵引绞车的适用条件
变频调速无极绳牵引绞车是煤矿和金属矿山井下巷道的以钢丝绳牵引的普
通轨道运输设备。

适用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件下的工作面顺槽、采区上(下)山和集中轨道巷材料、设备等系统行驶线路内的不经转载的直达运输。

是替代传统小绞车接力、对拉运输方式，实现重轻型液压整体支架和矿井各种运输的一种比较理想的运输装备。

也可用于金属矿井下巷道和地面坡度不大且起伏变化轨道运输。

2.2变频调速无极绳牵引绞车的特点
变频调速无极绳牵引绞车吸收借鉴了绳牵引卡轨车的部分优良技术，参考了传统无极绳绞车的使用经验，创造性地研制的一种实用新型辅助运输装备，是对井下无极绳辅助运输系统的完善和进一步提高，具有如下特点：
(1)操作简单，可靠性高。

采用机械传动方式，结构紧凑，操作方便，大大地提高了工人可操作性和设各可靠性。

(2)适应性强，用途广。

变频调速无极绳牵引绞车既可使用在顺槽，又可应用在采区上(下)山，还可布置在集中轨道巷，又能为掘进后配套服务。

(3)布置灵活。

变频调速无极绳牵引绞车既可平行于轨道布置，又可垂直于轨道布置。

其进出绳方便且体积适中，既可利用原有硐室布置，又可靠巷帮布置。

可适应不同巷道工矿灵活布置。

系统既可布置成单轨（两条轨道）单运输，又可布置成双轨（四条轨道）双运输，还可布置成三轨（三条轨道）双运输。

如果系统布置成单轨（两条轨道单运输，可采用两根钢丝绳同在轨道内，也可采用主绳在轨道内，而副绳在轨道外布置型式。

(4)系统配置方便。

根据不同的工矿条件，采用不同轮组配置方式，可适应起伏变化坡道的不同运输要求。

(5）可实现水平转弯运输。

配备专用弯道达到水平曲线运输之目的。

(6）梭车储绳量大，运行费用低。

采用张紧装置张紧钢丝绳钢丝绳张力随牵引工矿而变化，钢丝绳寿命长；采用导向轮分绳，避免钢丝绳咬绳，减少钢丝绳磨损；梭车采用储绳结构，可减少有运距变化巷道钢丝绳浪费；系统采用可靠的机械结构，故障率低，维护量小。

(7）安全高效，经济实用。

两套制动系统；区段内直达运输，无需转载，减少人力倒车次数，减轻了作业人员的劳动强度；同时大大降低了管理人员的难度和设备使用事故率。

(8）安装简单。

采用灵活的固定结构，拆装方便；尾轮固定简单，可方便快捷的移动，实现运距变化。

(9）配合变频调速及PLC控制系统可使梭车实现低速摘挂钩，不同路段实现不同速度运行，使串车运行更安全。

3、变频调速无极绳连续牵引车在小青矿的应用：
3.1安装情况：
2008年集团公司引进了常州科研试制中心有限公司生产的SQ-80（110）型变频调速无极绳连续牵引车，并首先在小青矿安装。

现无极绳绞车安设在小青矿W2石门，安设长度800米，坡度0º～3º， 2008年6月开始安装，6月20日安装调试完成，投入使用。

3.2使用情况：
截止到09年4月小青矿变频调速无极绳连续牵引车累计调运各种车辆5000余车。

期间安装综采工作面一个，拆除综采工作面一个。

运行效果良好，起车、停车、对车相当平稳，通讯系统清晰明了，牵引能力大，故障率低，人员操作简便。

3.3主要技术参数：
主要配置：
-200型防爆变频器（唐山开诚电器有限责任公司）。

(1)电控装置采用ZJT
2
(2)机头、机尾各安设一套KGV型防过卷保护（邹城市世纪矿山机电有限公司）。

(3)信号系统采用泄漏移动通讯（石家庄市义德机电设备制造公司），KDW29型基地电源，KTL101-S型手持电台5部。

3.4经济效益分析：
①投资情况：每套变频调速无极绳连续牵引车140万元。

②变频调速无极绳连续牵引车中间部位不需安设风动阻、挡车器，只需安设一套声光信号；按铺设长度2000米计算，一般可替代小绞车8－10台（按4台JD-40、4台JD-25计算）。

JD—40调度绞车每台租赁费为9300元/年，JD—25调度绞车每台租赁费为5220元/年，每部绞车需要一套挡车器、一套声光信号。

共需设置7套阻、挡车器，七套声光信号。

运输一列车一般需用7人，采用无极绳连续牵引车比小绞车可节约三分之一的时间，即三个班的运输量一个班即可完成。

每套挡车器13000元。

每套声光信号980元。

则：（1）挡车器及声光信号可以节省资金：
（7-1）×13000+（7-1）×980=8.388万元
(2)可节约人工费
7×2×12×2400＝40.3万元
（3）采用变频调速无极绳连续牵引车节余设备租赁费为
4×(5220+9300)=5.808万元
(4)使用变频调速无极绳连续牵引车一年内节省资金为:
8.388+40.32+5.808=54.516万元
（5）投资回收情况：
140÷54.516= 2.56(年)
从计算结果可以说明,投资后2.56年就可以收回全部投资。

3.5、安全效益分析：
变频调速无极绳连续牵引车运行安全可靠，与多台小绞车接力运输比，减少了摘挂钩次数，这样就减少了因摘挂钩引起的跑车事故。

由于变频调速装置的应用梭车速度更便于控制使起车、停车、运行相当平稳，减少了掉道翻车的几率，
为辅助运输提供了可靠的设备保障。

4、变频调速无极绳连续牵引车在我公司的应用前景
变频调速无极绳连续牵引车运行安全可靠，操作和维修都比较方便，经济和社会效益明显。

该设备的售价不高，特别适合我公司的需要，是一种比较经济实惠的煤矿辅助运输设备，很值得推广应用，基本上可取代目前运输巷的调度绞车接力运输，要逐渐扩大其使用范围，所以使用变频调速无极绳绞车代替小绞车在我公司的应用前景非常大。

随着变频调速无极绳绞车技术的发展与提高，变频调速无极绳绞车不但可以运料，还有望实现运人，现在常州科研试制中心有限公司在晋煤集团古书院矿进行3个月运人的工业性试验，现场应用于7度坡2000多米，有转弯的巷道内，并正在申请煤矿安全标志。

一旦运人的工业性试验获得成功并取得煤矿安全标志，变频调速无极绳连续牵引车将在我公司有更加美好的应用前景，困扰我公司的井下采区中巷较长距离机械运人难题将得到解决。

作者简介：杨起辽宁昌图人，工程师，现任铁煤集团公司机电处运输科副科长。