矿用用回柱绞车

前言

矿用用回柱绞车，又称慢速绞车,是用来拆除和回收矿山回采工作面顶柱的机械设备。回柱作业属危险性工作，工作人员不能直接进入回柱空顶区，此时可把回柱绞车布置在距回柱空顶危险区段较远的安全地段，用钢丝绳钩头来拉倒和回收顶柱。由于它的高度较低重量又好，持别适用于薄煤层、和急倾斜煤层采煤工作面，以及各种采煤工作面回收沉入底板或被矸石压埋的金属支杖。牵引力大和牵引速度慢是回柱绞车的主要性能要求。随着机械化采煤程度的提高，它越来越多地被广泛用于机械化采煤工作面，作为安装、回收牵引各种设备称备件之用。回柱绞车除用来回柱放顶工作外，也可用来拖运更韧和调运车辆

下面让我们熟悉一下回柱绞车的特点以及它在井下回采面的布置方式.

1.回柱绞车(含慢速绞车)的结构有如下特点：

(1)传动系统都有一级减速比很大的蜗轮蜗杆传动，皆具备自锁功能，不会发生下故重物拉动滚筒旋转情况。

(2)总传动比大(i＝150～230)，能在电动机功率较小时，获得较大的牵引力。

(3)具有整体结构，便于移动和安装，甚至可以用回柱绞车牵引力来牵引绞车本身移动。

(4)有的在电动机联轴器上装有手动制动闸，有的在蜗轮减速器输出轴上装有活动齿轮和锥形摩擦制动器，使回柱绞车可以按信号准确停位，并能从滚筒上自由放绳(不受蜗杆传动自锁影响)，且可控制放绳速度，防止松绳和乱绳。

(5)电气控制装置较简单，皆具备隔爆性能，可用于有瓦斯、煤尘的环境场所。

(6)因蜗轮蜗杆传动效率低，易造成发热和温升过高,所以必须重视润滑和维护。

2.回柱绞车在井下回采工作面的布置方式主要有以下几种：

(1)回柱绞车安装在回风巷内：回柱绞车安装在回风巷内的位置、应符合作业规程定.如图1所示.

图1 在回风巷布置回柱绞车

1回风巷2 回柱绞车3 导向轮

Fig 1--In return air back-alley layout winch

1 Lane

2 to wind back to the winch-round 3-oriented

回柱绞车安装在回风巷内布置方式的优点有：①回栓绞车不需经常搬迁；②适合于煤层倾角较大、顶板破碎、压力较大的工作面。缺点有；①回栓绞车可能影响回风巷人员行走和材料运输工作；②钢丝绳牵引时要绕过一个拐直角的导向轮，钢丝绳受力大容易损坏；②要求固定拐角导向轮的柱子或锚杆等必须牢固.

(2)回柱绞车安装在回采工作面上端；回柱绞车布置在紧靠回风巷，且在工作面的上端相密集支柱之间．如图2所示。

图2 在回采工作面上布置回柱绞车

1 回风巷

2 回柱绞车

3 钢丝绳

Fig 2 --Recovery work surface layout in the back-winch

1 Lane

2 to wind back 3-wire rope winch

回柱绞车安装在回采工作面上端布置方式的优点有：①钢丝绳牵引不必拐弯，直线牵引，钢丝绳运行阻力小，不易损坏；②不影响回风巷内人员走动和材料运输工作。缺点有：①每进行一次循环都要移动回柱绞车；⑧要求在顶板条件较好和煤层倾角较小的条件下采用。当顶板压力较大时，机座受力后易变形；②顶板严重冒落，可能埋住绞车，移设和检修都很困难。这种布置方式很少采用。

(3)回柱绞车直接安装在工作面：回柱绞车直接安装在工作面的多台布置,方式如图3所示.

回柱绞车直接安装在工作面的多台绞车布置方式的优点有：①多台同时回柱，加快回柱进度，特别适合需要回柱的普通机械化采煤工作面，如使用刨煤机的回采工作面；②不影响回风巷内的人员走动和材料运输工作；⑧钢丝绳牵引不必拐弯，直线牵引，钢丝绳运行阻力小，不易损坏。缺点有，①每进行—次循环都要移动回柱绞车；②要求在顶板条件较好和煤层倾角较小的条件下采用；②顶板冒落，可能埋住绞车，移设和检修都很困难。这种布置方式是在回柱工艺时间大大超过来煤工艺时间的情况下采用，可提高采煤工作面生产能力和经济效益，但应在确保安全的前提下谨慎推广使用

图 3 在工作面上布置数台绞车

1 回风巷

2 回柱绞车

3 刮板输送

Fig 3--In the work surface layout several winch

1 Lane

2 to wind back to the winch-

3 AFC

1.回柱绞车的概况与方案的初步拟定

1.1.国内外回柱小绞车的概况

我国矿用小绞车主要是指调度绞车和回柱绞车，它经历了仿制、自行设计两个阶段。解放初期使用的矿用小绞车有日本的、苏联的，因此当时生产的矿用小绞车也是测绘仿制日本和苏联的产品。1958年后这些产品相继被淘汰，并对苏联绞车进行了改进，于1964年进入了自行设计阶段.回柱绞车大体上也是经历了仿制和自行设计的两个阶段，八十年代以前一直使用的是仿制的老产品，八十年代中期才开始设计新型的回柱绞车，主要针对效率极低的球面蜗轮副、慢速工作和快速回绳等环节进行根本的改进。

矿用小绞车标准化方面，1967年制定了调度绞车部标准，1971年制定了回柱绞车部标准.1982年对上述两个标准都进行了修订，其标准方为JB965-83. JB1409-83.国外矿用小绞车使用很普通，生产厂家也很多。苏联、日本、美国、瑞典等国都制造矿用小绞车。

国外矿用小绞车的种类、规格较多.工作机构有单筒、双筒和摩擦式.传动型式有皮带传动、链式传动、齿轮传动、蜗轮传动、液压传动、行星齿轮传动和摆线齿轮传动等。其中采用行星齿轮传动的比较多。发展趋势向标准化系列方向发展，向体积小、重量轻、结构紧凑方向发展;向高效、节能、寿命长、低噪音、一机多能通用化、大功率、外形简单、平滑、美观、大方方向发展。

国外矿用小绞车规格比较多，适用不同场合，我国矿用小绞车的规格少，品种型号多而乱，也较繁杂，没有统一标准。从工作机构上分，国外有单筒、双筒及摩擦式三种，我国只有单筒一种型式。从原动力上分，国外有电动的、风动的及液压驱动，我国只有电动的和少量风动的。

例如回柱绞车的薄弱环节是球面蜗轮副传动，回柱绞车的主传动均采用了蜗轮副传动，这是因为蜗轮副传动比大，又具有自锁性，故其传动效率较低，一般只有0. 4～0.45，回柱绞车的总传动效率更低。回绳速度慢，所有的回柱纹车回绳速度和工作牵引速度相同.不论绞车用于回柱放顶，还是搬运设备，工作效率太低。随着采煤机械化的发展，综采设备的频繁搬迁，又由于回柱绞车搬运，工作时间长占用人工多，因此这类绞车均应设置快速回绳。

我国矿用小绞车在寿命、噪音、可靠性等综合指标与苏联有着一定的差距。苏联矿用小绞车使用寿命规定在5年以上，我国目前不具备测试手段寿命无法考