煤矿用辅助运输设备的研究

煤矿用辅助运输设备的研究

摘要：现有的煤矿用辅助运输设备主要有调度绞车、运输绞车、回柱绞车、双速多用绞车等，上述绞车均存在有功能单一，无法综合使用的问题，其中功能较为全面的为双速多用绞车，但该机型存在着安全制动、负荷启动、深度指示等方面的缺陷，该文主要针对该机型的现有缺陷问题，探讨研究一种改进型设备：双速运输绞车[1]。

关键词：双速运输绞车负荷启动软启动机构安全制动深度指示

在煤矿井下的采掘面上，随着矿井巷道的不断延伸，有大量的矸石等物料需要向外运输，在矸石运输中，首先需要对矿车进行调度编组及牵引矿车，这样就需要用牵引力较小，速度较快的调度绞车。如需要对大型设备搬迁，例如液压支柱等的运输工作，就需要牵引力较大的运输绞车。由于井下巷道条件限制，一个工作平面安装两种绞车很不方便，使用效率低。另双速多用绞车虽然解决了牵引力大小的问题，但其慢速慢，效率低，另外其起动为硬启动，即靠开、停电机实现设备的工作与停止，在使用过程中，若需停车只有靠断电，再启动时，由于牵引重物的下滑力，绞车处于负荷状态，电机启动电流大，启动困难，且易造成设备损坏。目前上述问题一直是困扰着广大用户，人们急需一种新型辅助运输设备的问世：双速运输绞车，即既可替代调度绞车、运输绞车使用，又解决了上述双速绞车用存在的各类缺陷。

1 双速运输绞车设计方案

双速运输绞车（见图1）采用长条形设计，即卷筒轴线方向宽度较窄，一般在一米左右。出绳方向垂直于卷筒轴线方向，设备的出绳方向较长，在3.5米左右，长条形底座上分别布置着卷筒装置、二级减速器、深度指示器、安全制动机构、软启动机构和电机。这样便于井下运输、安装与使用。

为了保证绞车安全性能，采用新设计的安全制动装置[2]。该安全制动装置改变了以往简单地对传动轴进行直接制动的理念，重新设计了通过制动盘过渡，直接对常啮合齿轮系统制动，从而达到对工作卷筒进行安全制动，这样保证了安全制动的可靠性，因为两组双联齿轮及后两级齿轮都是常啮合，不会因为滑移齿轮滑移至空档时而使卷筒失控。另外通过对一级双联齿轮及轮系制动，加大了卷筒与制动轮间的传动比，从而保证了制动力矩的放大，达到了煤矿安全规程的要

求。本安全制动结构紧凑，只须对一级双联齿轮结构进行改进设计，增加过渡制动盘即可实现。巧妙地利用了减速器内的现有结构，便于制造与维修。安全制动闸的控制由液压推缸控制，当主机送电工作时，液压推缸自动将制动闸打开；停电后，液压推缸泄油停止工作，由配重锤重力带动制动闸刹死制动轮，从而达到安全制动的目的，不需操作人员控制操作。

采用软启动机构[3]，使煤矿用新型双速多用绞车具有空载启动的功能。在电动机与减速器之间设计机械式软启动机构。本启动机构为一级行星机构，配置工作闸和离合闸。即启动主电机时，将离合闸打工，工作闸（手动）刹死，这样可以保证牵引物原状态；主电机带动离合制动轮控转。待电机启动程序完成后，再松开工作闸，刹死离合闸，即可进行运输作业。运输过程中，如遇特殊情况需处理，不须停电，只须把离合闸打开，工作闸刹死即可处理问题，不须停电处理。这样既大大提高工效，又可以延长电动机及设备的使用寿命。

采用深度指示器装置[4]，在减速器上配置深度指示器装置，将减速器内的花键轴端延长至减速箱体外，通过专用连接法兰与深度指示器中的蜗轮减速机输入轴连接，带动深度指示器中的蜗轮减速机工作，蜗轮减速机通过丝杆带动指针在指示架上上下往复运动，指示架上带有刻度，可以很直观地反映出牵引物所在的位置。

随着煤矿现代化建设的发展，传统的支护方式已被现代化的液压支护所代替，回柱的设备也应与时俱进。根据井下实际使用情况，双

速运输绞车通过改变齿轮减速器的齿轮传动比，把低速适当加快，以便提高工作效率。

2 预期效果

上述双速运输绞车具有结构合理，安装、使用方便，工作效率高，功能多，使用范围广，安全可靠等一系列其它类型绞车无可媲美的技术优势，是煤矿井下理想的运输设备。同时，在软启动机构中设计有操纵机构，操纵机构包括工作制动装置和离合制动装置，可以保证电机启动为空载状态启动，减小了电机的启动电流，保证电机不会因启动过载而损坏。

参考文献

[1]专利文献，公开（公告）号:CN102602 836A，申请号:CN201210053665.

[2]专利文献，公开（公告）号:CN102249 166A，申请号:CN201110154625.

[3]专利文献，公开（公告）号:CN102602 837A，申请号:CN201210053689.

[4]专利文献，公开（公告）号:CN202107 467U，申请号:CN201120193263.