回柱绞车的发展与应用

回柱绞车的发展与应用

当今社会煤炭是的一项重要能源，是国民经济保持高速增长的重要物质基础和保障。由于资源条件和能源科技发展水平决定，在未来的30- 50 年内，世界范围内新能源、可再生能源及核电的发展尚不能普遍取代矿物燃料。因此，在相当时期内矿物燃料仍将是人类的主要能源。随着现代科学技术的快速发展，尤其是世界经济对能源的旺盛需求，世界煤炭开采技术也得到迅猛地发展。20 世纪末期以来，先进采煤国家积极应用机电一体化和自动化技术，实现了采掘机械化和自动化控制，做到了矿井的高产高效生产。

机械化是煤炭工业增加产量、提高劳动效率、改善劳动条件、保障安全生产的必要技术手段，也是煤炭生产过程中节约能源、人力和减少原材料消耗的有效技术措施。矿井辅助运输作为矿井运输的重要组成部分之一，在矿山生产中也占有重要地位，尤其是现代化矿井对此更应高度重视。

煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运搬、提升的机械化。其中运搬包括运搬和辅助运搬。绞车就是辅助运搬的其中一种。我国绞车的发展大致分为三个阶段。

20 世纪50年代主要是仿制设计阶段；60 年代，自行设计阶段；70 年代以后，我国进入标准化、系列化设计阶段。

1 概述

JHB- 8 型回柱绞车是一种有效的矿山辅助设备。该型绞车主要应用于回柱放顶，同时也可用于上山、下山、平巷等综采工作面设备的搬迁，比如液压支架、溜槽等。此外，拉紧皮带机机头、运料、调度车辆等工作都可以用这种绞车来完成。在港口、码头、建筑工地、工厂企业，这种回柱绞车也可以发挥作用。可见，回柱绞车在煤炭行业、机械行业，包括部分其他行业都有着不可忽视的地位。

1.1 回柱绞车在回采工作面的布置方式

①安装在回风巷内，距回采工作面约20- 30m。这种布置方式适用条件广，尤其是煤层倾角较大，顶板破碎，压力较大的工作面。但这种布置方式会影响回风巷的运料工作。每一次回柱需移动导向轮，钢丝绳绕过导向轮，多了一个拐弯，摩擦阻力增大，钢丝绳容易损坏。按这种方式布置的回柱绞车，必须沿钢丝绳牵引方向长条式布置，绞车宽度不应超过900mm，过宽则会堵塞巷道。

②安设在回采工作面上端，紧靠回风巷上部和密集支柱之间。这种布置方式在顶板较好、煤层倾角较小的条件下采用。但每进行一个循环都须移动绞车，且需移开柱子，因而不够方便。在工作面上方顶板压力较大时，机座受力容易变形，可能引起齿轮啮合不良，甚至回柱绞车有被压埋的危险。

③安设在工作面上，工作面上有数台绞车同时回柱，加快回柱速度。这种布置方式对浅截深的机采工作面尤为需要。

1.2 回柱绞车结构的一般分析

1.2.1 按驱动机构分

①手摇式回柱绞车

手摇式回柱绞车用于人工回柱，体积小，重量轻，移动方便，结构简单。但人工回柱效率低，安全性差，一般只用作辅助作业，或在回收金属支柱时使用。

②风动回柱绞车

风动回柱绞车拉力大，重量轻，适用于我国西南地区的超级瓦斯矿，但是风动回柱绞车成本较高，使用范围受到限制。

③电动回柱绞车

电动回柱绞车使用范围最广，目前各制造厂生产的多为电动回柱绞车。

1.2.2 按滚筒结构分

①缠绕式滚筒

缠绕式滚筒具有一定的容绳量，操作简单，使用范围广，但体积和重量都比较大，现在生产的回柱绞车以采用缠绕式滚筒的为最多。

②摩擦式滚筒

摩擦式滚筒多制成双曲线型，靠滚筒上的几圈钢丝绳与滚筒的摩擦力带动钢丝绳进行工作，滚筒量不受限制，也不存在排绳子问题，解决了咬绳现象，这种绞车尚在试验中。

③链条滚筒

链条滚筒即用缠绕链条来进行回柱工作。因链条较重，不宜太长，如某厂生产的三吨轻便回柱绞车，链条仅有6 米，因此，使用这种回柱绞车的极少。

1.2.3 按传动机构分

①普通蜗杆蜗轮传动

普通蜗杆蜗轮回柱绞车，第一级为普通蜗杆蜗轮传动，再经过二级圆柱齿轮带动滚筒。采用蜗杆蜗轮传动机械效率低，虽具有结构结实耐用的优点，但体积重量都很大，搬运困难，不适于井下狭窄环境和经常移动的特点，故此类回柱绞车已不再生产。

②圆弧面蜗杆传动

现在生产的各种回柱绞车均采用圆弧面蜗杆传动，机械效率提高到约为0.8- 0.85 机器体积和重量都相应减少。

2、国内外绞车的发展

近40 年我国的煤炭行业发生了巨大变化，综采机械化水平达到国际先进水平，综采单采原煤产量早已突破了百万吨，然而煤炭工业机械化离不开运输，运输又离不了辅助运输设备，绞车就是辅助运输设备的一种。我国绞车诞生于20 世纪50 年代，初期主要仿制日本和苏联的；60 年代进入了自行设计阶段；到了70 年代，随着技术的慢慢成熟，绞车的设计也进入了标准化和系列化的发展阶段。但与国外水平相比，我国的绞车在品种、型式、结构、产品性能，三化水平（参数化、标准化、通用化）和技术经济方面还存在一定的差距。

2.1 国外矿用绞车的特点

①标准化系列化；

②体积小、重量轻、结构紧凑；

③高效节能；

④寿命长、低噪音；

⑤一机多能、功率大；

⑥外形简单、平滑、美观、大方。

2.2 针对国外的情况我们应采取以下措施

①制定完善标准，进行产品更新改造和提高产品性能；

②完善测试手段，重点放在产品性能检测；

③技术引进和更新换代相结合；

④组织专业化生产，争取在较短时间内达到先进国家的水平。

2.3 JHB- 8 型回柱绞车的技术特点

①速度变化不大，回柱效率高JHB- 8 型回柱绞车工作时的牵引速度为5.9- 8.1m/min，平均速度7m/min，最大牵引力为50KN，容绳量为100m，工作效率大大提高。

②结构简单，布置合理JHB- 8 型回柱绞车的传动系统采用两级传动，圆弧蜗轮蜗杆齿轮传动和圆柱齿轮传动，而且采用了开式齿轮传动，大大简化了机械部分的传动系统，便于安装和拆卸，结构布置紧凑、合理。

③操作简单，安全可靠JHB- 8 型回柱绞车采用锥面实现了工作状态和制动状态的互锁。绞车起动时动载小，钢丝绳受到的冲击小。只需轻轻点动电机控制按钮，就可起动电机，然后操作制动的手把，便可实现绞车的动作。