矿用无极绳绞车的改进
总第131期
doi:10.3969/j.issn.1005—2798.2010.08.034
矿用无极绳绞车的改进设计
张小玲
(焦作神华重型机械制造有限公司,河南焦作454000)
摘要:针对JWB55BJ矿用无极绳调速机械绞车梭车高度方向尺寸较大,难以通过井下截面较低巷道正反
风门这一难题,提出了梭车的改进#设计
#,并验证了梭车滚筒的储绳量和安全性能.
关键词:无极绳绞车;梭车;改进
中图分类号:TD534文献
码:B文章编号:1005.2798(2010)08.0078—02
1问题的提出
焦煤公司近两年购进了一些JWB55BJ矿用无
极绳调速机械绞车,该绞车是以钢丝绳牵引的轨道
运输设备,它由驱动装置,张紧装置,梭车,尾轮和轮
组等组成.主要用于井下工作面巷道和采区大巷实
现
,设备及人员运输.特别适用于运输大型综
采设备,也可用于地面轨道运输.
绞车中的梭车,具有储存和固定钢丝绳的功能,
绞车使用中是靠钢丝绳来牵引矿车,平板车,材料车
的.一定的储绳量,是保证绞车输送距离的需要.
JWB55BJ无极绳绞车的储绳量是1200m,为保证
这一储绳量,原设计的储绳轮直径为1200mm.大
直径的储绳轮,导致了梭车高度,宽度方向尺寸较
大,对于有些井下截面较低巷道,带来了梭车难以通
过正反风门的难题,限制了绞车的使用范围.为此,
决定对梭车进行改进设计.
2原梭车的结构和功能
原梭车如图1所示,主要由车架,紧绳装置,棘
爪装置,车轮组件,储绳轮等部件组成.梭车上安装
有一个可储存钢丝绳的储绳轮,作用是延伸或缩短
运距.收,放绳时先拔出固定销,手工摇转储绳轮,
钢丝绳逐渐缠绕于储绳轮上(钢丝绳逐渐脱离储绳
轮),满足要求后插入固定销.同时,为防止摇转储
绳轮时发生反转,梭车上还安装了一套棘轮机构.
车轮组件安装在车架底部,组成行走机构,起行走和
承载作用.
的整体高度.
新设计的梭车如图2所示,其特点在于,储绳轮
由一个变为两个后,储绳轮直径由原来的1200mm
减小为816mm,车架部分仅仅在长度方向增加了
450mm.为防止储绳轮发生反转,将棘爪装置也由
原来的一个增加为两个,分别安装在储绳轮的两侧.
1一车架;2一紧绳装置;3一棘爪装置;4一车轮组件;5一储绳轮
图l原梭车结构
1一车架;2一紧绳装置;3一储绳轮;4一车轮组件;5一棘爪装置
图2新梭车结构
3改进方案4验证
在不减少梭车储绳量的情况下,仅将车架少做
改动,把梭车的单储绳轮变成双储绳轮,以减少梭车
为了使新设计的储绳轮仍能满足原设计要求,
进行了详细计算.
收稿日期:2010-04-27
作者简介:张小玲(1965一),女,河南博爱人,
师,从事煤矿机械设计与制造技术工作.
78
20l0耳8月张小玲:矿用无极绳绞车的改进设计第19畚第8期
1)储绳量.新设计储绳轮滚筒直径为
203mm,滚筒边缘(即储绳轮)直径为816mm,滚筒
宽为704mm,钢丝绳直径为22mm,704?22=
33.36,滚筒上每层钢丝绳最多可缠绕33圈.
钢丝绳在滚筒上缠绕到1,3,5,7…层时,缠绕
33圈;钢丝绳在滚筒上缠绕到2,4,6,8…层时,缠绕
32圈.钢丝绳在滚筒上缠绕l3层时,钢丝绳长度
为:
Ll=3.14(225+301.4+377.8+454.2+530.6
+607+683.4)×33+3.14(263.2+339.6
+416+492.4+568.8+645.2)×32
=3.14×3179.4×33+3.14×2725.2×32
=603277.5mm
两滚筒缠绕的钢丝绳总长度为:
L=2L1=2×603277.5mm=1206555mm
=1206m
l206m>1200m
新储绳轮的储绳量完全能够满足原设计的要求.
2)安全性能.根据《煤矿安全规程》第四百
二十条第一款要求:滚筒边缘高出最外1层钢丝绳
的高度,至少为钢丝绳直径的2.5倍.
该绞车所用钢丝绳直径为22mm,新储绳轮滚
筒边缘距钢丝绳最外缠绕层的高度为:
h::55.3mm
h/d=55.3/22=2.514
2.514>2.5
新储绳轮滚筒完全能满足《煤矿安全规程》要
求.
5结论
改进后的双储绳轮梭车,在保证整台绞车不做
大的改动的情况下,能够顺利通过井下截面较低巷
道正反向风门,扩大了JWB55BJ矿用无极绳调速机
械绞车的使用范围,并为其他无极绳绞车的改进提
供了思路.
『责任编辑:魏晋英]
(上接第29页)围岩变形量大大地较低.同时,也可
以看出,窄煤柱宽取为5m时,顶底板变化量与平面
位移都达到了最小.
另外,锚杆本身具有极大的延伸率(如表1),在
保持高阻力的同时,可适应围岩较大的变形,释放变
形能,减小载荷,维护效果良好.
表1高强螺纹钢锚杆力学性能
3结论
1)沿空巷道的布置应避开覆岩应力的峰值,
支护巷道宽度应小于危险点m+.
2)锚杆支护主动支撑,其本身所允许的极大
的变形率完全适应沿空巷道剧烈的变形,提高了围
(上接第77页)最大应力(包括(Or)和(or))
几乎不变,表明就巷道围岩的稳定性而言,锚固长度
由600mm至1800mm(全长锚固)其性能相同,但
前者大大节省了锚固用树脂药卷量.
参考文献:
[1]陶连金,王泳嘉.回采巷道锚杆支护分析[J].建井技
术,1998(1):21—24.
岩峰值强度与残余强度,提高了煤柱自身稳定性,释
放了变形能,对窄煤柱支护起到了非常好的支护作
用.
3)综合沿空巷道布置的研究与锚杆支护的充
分利用,初步确定沿空掘巷窄煤柱4,5m.
参考文献:
[1]柏建彪,侯朝炯,黄汉富,等.沿空掘巷窄煤柱稳定性数
值模拟研究[J].岩石力学与工程学报,2004(20).
[2]柏建彪,王卫军,侯超炯.综放工作面沿空掘巷围岩控
制机理及支护技术研究[J].煤炭学报,2000(5):478
—
481.
[3]钱鸣高,石平五.矿山压力与岩层控制[M].徐州:中国
矿业大学出版社,2003.
[4]陈科,柏建彪,朱琪.沿空掘巷小煤柱破坏规律及
合理宽度的确定[J].煤矿安全,2009(8).
[责任编辑:魏晋英】
[2]贾颖绚,宋宏伟.土木工程中锚杆支护的研究现状与展
望[J].岩土工程界,2003(8).
[3]陈东印.地下工程预应力锚杆支护数值模拟分析[D].
青岛:山东科技大学,2005.
[4]HobstL,ZajicJ.Anchoringinrockandsoil[M].New
York:ElseverScientificPublishingCompany.1983.
[责任编辑:魏晋英]
79