无极绳绞车存在问题及具体解决办法

无极绳绞车存在问题及具体解决办法无极绳绞车以其结构简单、价格便宜、维护容易、大小矿都可以使用的优点而独占鳌头，曾经大力推广，以替代原来煤矿井下大量使用的小绞车接力的落后运输方式。

但经多年实践证明，无极绳绞车也存在很多缺点，有的甚至会影响安全运转，而且长期得不到解决，故而无法普及推广，只是在条件比较好的地方勉强使用，一旦遇上既有上坡又有下坡、既有左拐又有右拐或者凹兜较大的运输线时就不能使用，因而限制了无极绳绞车的使用范围。

虽然有的厂家为了解决上述问题研发了卡轨式无极绳绞车，但因其结构复杂、价格昂贵、维护困难、失去了原来无极绳绞车的优点而难以推广，何况上坡停车下坡跑车、普通矿车掉道的问题仍然没能解决，也使其在中小矿井难以推广使用。

经过多年研究，实现了无极绳绞车在一条普通轨道的运输线上无论上坡下坡、左拐右拐、凹兜多大，都能安全运转，而且普通矿车走在普通轨道上也不再掉道，且仍然保持原有的优点，现将其具体方法介绍如下。

1、掉道问题现在的矿井，运输任务越来越，单件设备越来越重。

如液压支架，不仅体积大，量往往超过40t，一旦掉道，上道极其困难，甚至还会发生二次倾覆事故，造成更大的损失。

所以，如何防止掉道就显得十分重要。

经过认真研究发现，掉道一般是由轨道不平或矿车变形造成的。

可是在煤矿井下那种特殊的环境中，让轨道完全符合标准规定是很难做到的，轨道经常高低不平，矿车变形也不可避免。

如何在这种客观情况下不再掉道，是应该努力研究的方向。

有的厂家采取卡轨的办法固然可行，但在普通轨道上卡轨是很难做到的。

而且大量的普通矿车也是不能卡轨的。

故研发了一种普通矿车走在普通轨道上不掉道的技术，基本思路是不论轨道多么不平，无论矿车如何变形，只要4个车轮始终在轨道上就不会掉道。

具体办法有很多，但太复杂也不适用。

采取了让车轴在轴卡中可以自由上下移动的办法来实现。

这样做，新矿车只需将轴卡做长一点就可以，旧矿车把原来的轴卡销子去掉再加1个U形卡就行，改造起来非常容易，运搬队自己就可以改造，无需停产。

其要点是，改造后的车轴可以在轴卡中上下自由移动50mm，加上车轮轮沿20mm，共70mm。

即只要轨道不平与矿车变: 形之和不超过70mm就不会掉道。

一般情况下，70mm已经足够。

实践证明，这个办法是非常可行的，因为车轮的重量在可以自由活动的轴卡中已经足以确保车轮永远落在轨道上，何况同轴的另一个轴卡也要将很大一部分重量分在这个车轮上。

采用此技术改造的不掉道矿车，不仅可以用在普通轨上，而且在槽钢轨、工字钢轨、齿轨轨、卡轨轨上都可以使用，同样不再掉道。

2、牵引车掉道问题牵引车掉道分几种情况，一种是在普通水平直线段轨道上，一种是在重载下坡时，而最难解决的是牵引车在弯道上的掉道问题。

在普通直线段上的解决办法与普通矿车一样，加长轴卡让车轴可以在轴卡中上下自由移动下坡重载时牵引车容易被拱翻掉道，解决办法有：①加重牵引车重量；②将货车的下滑力分出一部分压在牵引车上；③将牵引车放在货车上方。

如果有大量的重物，如支架需要运输，在既有上坡又有下坡的运输线上，则可以采取双牵引车的办法，即在支架的前面和后面各放1个牵引车，它们之间用连接环实现软连接，让支架车在上下坡时永远处于被拉的状态，这样就可以避免拱翻牵引车。

弯道掉道是原来牵引车的致命缺点，有些厂家不得不采用弯道卡轨的办法来解决，但这样做不仅结构复杂，还给低长宽的支架车的通过带来困难。

认真分析后认为，弯道牵引车掉道是牵引车设计不合理造成的，即在弯道处，牵引车受到了向弯道内侧的极大的力量而造成掉道。

据此，研发了新式的牵引车，让牵引车的牵引板永远沿着钢丝绳的既定位置运行，而钢丝绳的力量永远由变向轮承担，这样就顺利地解决了弯道处牵引车的掉道问题。

3、牵引车改进问题牵引车结构合理与否，是无极绳绞车能否安全运转的关键，过去存在的诸多问题大都与牵引车设计不合理有关。

原来的牵引车的牵引板共2个，分别放置在牵引车的前后两端，加之牵引板很长，约300mm，牵引板的最远处距车轴约800mm。

这种情况在平直的轨道上当然可以，一旦遇到垂直弯道和水平弯道，牵引板与轨道位置的相互关系会发生变化，在垂直弯道上将出现高低变化，从而产生与压绳轮或轨枕相撞的现象，甚至在轨道突起处出现牵引板将钢丝绳强行高高拉起的情况，对安全运转十分不利。

在水平弯道上，牵引板会远离轨道中心，从而造成牵引车被拉翻。

另外，2个牵引板，必然会造成牵引车下面2个牵引板之间有一段没有钢丝绳，因而后面的牵引板进入压绳轮时是没有钢丝绳引导的，由于矿车车轮与轨道之间有一定的旷量，且压绳轮往往占据轨道的中心位置，没有钢丝绳引导的后牵引板进入压绳轮时极易与压绳轮发生正面碰撞而造成部件损坏。

所以如何合理设计牵引车，使之克服这些缺点，就成了无极绳绞车能否安全运转的关键。

分析后认为，矿车车轴中心是一个可以利用的地方，因为不论轨道如何起伏不平，轨道如何拐弯，车轴中心与轨面的高度永远是车轮半径，而且永远在轨道中心。

所以，如果把牵引板放置在轴中心的位置上就可以避免上述问题。

也就是说，放在靠近轴中心的牵引板距轨面永远是车轮的半径的距离，而且永远在轨道中心。

而安排的压绳轮、变向轮也都是将钢丝绳控制在轨道中心适当的高度上，这样设计，两者之间位置一致，不再因轨道弯曲而发生相互干扰的现象，牵引车也不再承受掉道和翻车的力量。

上面提到2个牵引板会使牵引车下面有一段没有钢丝绳，从而造成后牵引板进入压绳轮较为困难，甚至发生撞击事故。

将其合二为一，将2根钢丝绳合用1个牵引板，而且把牵引板做成只有140mm长，就彻底解决了这个难题，不仅不再相互撞击，而且压绳效果也大为提高。

由于有些矿井轨道质量不好，甚至还会出现杂拌道，规格不一、高低变化，有时甚至相差30mm，针对这种情况，设计了可以上下左右摆移的牵引板，以适应轨道规格不一和沿线轮系位置不精准而造成的误差。

4、轮系布置问题原来的压绳轮是成对布置的，而且紧紧靠在一起，牵引板过来时必须同时将2个压绳轮挤开，压绳轮是压绳的，此时同时打开的压绳轮就为钢丝绳跳绳创造了条件，如果旁边的压绳轮再出现损坏现象，跳绳现象就极易发生。

将压绳轮间距稍微拉开，使较短的牵引板永远不会将相邻的2个压绳轮同时打开，就能避免上述现象的出现。

这样安排，还会使压绳轮将钢丝绳压得更紧，因为牵引板经过1个压绳轮时，就会将钢丝绳推向相邻的2个压绳轮。

为了彻底避免撞击，还将压绳轮的初始位置进行调整，使其既能可靠压绳，又能避开中心位置，使发生撞击的现象大为减少，使牵引板通过更加畅通无阻。

压绳轮移位，是通过增加弹簧预紧力来实现的，反而增加了压绳效果。

压绳轮结构复杂，钢丝弹簧容易失效，而且也易堵塞。

德国为了解决这个问题，研发了橡胶弹簧，情况虽然稍好，但因橡胶性质不同，弹性也不尽相同，同时也存在老化失效问题。

故研发了一种新式压绳技术，完全可以去掉弹簧，做成与变向轮一样的结构，既简单又可靠，价格便宜，维护容易，寿命更长。

但它必须与牵引车相互配套，不是任何牵引车都可以使用的。

采用此系统，不论上坡下坡左拐右拐，也不论900mm或600mm轨距，主辅2条钢丝绳都放置于轨道里边。

5、上坡停车下坡跑车问题这是无极绳绞车不能推广的主要原因之一。

原来的无极绳绞车，在不卡轨的情况下，只能行走在没有大凹兜的直线段上，一旦一条运输线上既有上坡又有下坡时，就会发生上坡停车下坡跑车的问题。

尤其是下坡跑车，往往能不受控制地跑十多米，然后又突然停住，非常危险。

然而井下运输线一般都是沿煤层掘进，上坡下坡的现象不可避免，因而此问题必须解决。

经过分析，造成停车跑车的原因是钢丝绳储存在张紧装置上，一旦车辆上坡下坡时，就会将储存在其中1个张紧装置上的钢丝绳全部抽出，从而造成跑车。

随着运输距离越来越长，钢丝绳随负荷的变化长度也越来越，有的厂家张紧装置上的钢丝绳储存量已经达到6.8m，如果再加上绞车运行放出的钢丝绳，达到10m是完全可能的。

拉运几十吨的支架，下坡时发生跑车又突然停止，就会造成断绳、翻车、掉道和破坏设备等事故;还会由于突然涌入的大量钢丝绳在另一个张紧装置上来不及存储，使张紧装置失去作用而打滑，使事故扩大化。

这个问题的解决办法有几个，如果已经安装有液压张紧装置时，就可以在进油管上安装1个逆止阀，让存储在张紧装置上的钢丝绳不能随便退出，不再为下坡跑车提供钢丝绳，矿车就不会再跑了。

但是，1套液压张紧装置结构复杂，维护困难，价格昂贵，而且需要供油供电，使用起来也不方便。

故设计了一种纯机械式、高强度、逆止张紧装置，它既能存储多余的钢丝绳，又能根据需要预留300mm左右活动张紧余量，这个余量的钢丝绳是不会造成跑车的。

此方法已经在试验场反复进行试验，效果极好。

为了在调整拉紧装置时方便简洁，采用煤矿通用的圆环链代替钢丝绳，使逆止装置简单可靠，容易调整。

6、梯子轨问题原来大量使用的轨道都是将轨道安装在枕木上的，需要轨道、枕木、道钉、道夹板、道夹板螺栓等。

钉道时还需要很多工具，如轨距尺、大锤、扳手等。

将其组合在一起形成梯子轨，只有1个零件，安装时只需插入连接即可，而且可以前面铺道后面通车，不再人工搬运铁轨、枕木等零件，既简单方便，轨距轨缝也有保证，强度还高。

由于梯子轨的枕木是槽钢结构，上面可以直接安装托绳滚、压绳轮和变向轮，使整体结构更为简单，价格更便宜，维护更换更容易。

由于只有1个零件，不仅安装容易，拆除也方便，且不易丢失零部件，复用率高，寿命长，成本也低。

7、过道岔问题一般都采用在轨道上割缺口的办法，还能采用将道岔处的轨道垫高，让钢丝绳在道岔轨道的下面通过，当牵引车通过时只需将岔轨搬开就行。

8、转载问题无极绳绞车的缺点是不能分支，因而就需要转载。

转载有几个办法，一是通过道岔，把货车转到另一条系统上，由另外一套系统运输也可以实现立体转载，在转载处设一转载平台，把需要转载的货车推下去就行，非常快捷简便。

如果一条上下山两边有几个工作面或掘进头时，就可以在上下山安装1条无极绳绞车，每个工作面或掘进头再安装1条无极绳绞车，就可以实现2部绞车的直达运输，可以大大减少转接环节，减少人员，采用这个方法，还可以不掘弯道，工作面巷道与上下山成直角，掘进更容易，转载更方便。

9、遥控问题由于原来的无极绳绞车安全得不到保证，所以保安规程规定不允许乘人，即，必须由绞车司机操作，跟车工只能根据需要打信号通知司机。

这样，经常会由于信号不及时，两者配合不好而影响安全运转。

新式无极绳绞车的安全问题已经全部得到解决，而且牵引车上还装有刹车和断绳保险装置，所以已经可以实现跟车操作，跟车工可以根据路况自己决定车辆的前进、后退、快慢与停车，解决了因双方配合不当而造成的事故，跟车工的劳动强度大幅降低，还可以去掉绞车司机，效率也大幅提高。

10、应用实例此系统已经在地面试验场进行了长期试验，而且还在潞安集团夏店煤矿安装了一条1500余m的运输线，见图1。