新型调度绞车自动排绳器的设计

新型调度绞车自动排绳器的设计

0没有排绳装置的调度绞车使用会出现费用支出的问题分段绞车是目前开采道路材料、设备和碎石的运输常用设备。根据各种巷道情况安装的调度绞车情况不一,有的位置偏斜在轨道一侧,偏斜角度大,使得钢丝绳受到侧向拉力,在卷绳的过程中偏向一边。再加上滚筒尺寸规格小,导致缠绳混乱,在使用过程中出现垛绳、压绳、挤绳、排绳杂乱等现象,严重缩短了钢丝绳使用寿命,损坏性强,间接增加了成本投入。没有排绳装置的调度绞车在使用过程中也具有极大的危险性。危险性在于,当绞车卷绳筒不断收绳的过程中钢丝绳不断囤积,在囤积的过程中会随时下塌,造成绞车的突然位移。另外,在提升或牵引重物的过程中,对处在卷绳过程中的钢丝绳造成较大挤压力,磨损也较为严重,钢丝绳的强度下降,严重降低了使用安全性。因此,设计一种有效的排绳装置,对于调度绞车的使用具有十分重要的意义。由于涉及井下防爆等因素,不考虑使用电磁行程开关等电器单元,而采用纯机械实现往复排绳功能。目前,解决调度绞车排绳乱的技术主要有下列几种:1)端面齿轮式。端面齿轮加工要求高,配套凸轮结构,制造成本大;2)链条链轮式。链条链轮结构虽然适应于矿井等复杂环境,但由于磨损等问题导致链齿与链轮的间隙大,排绳效果并不好;3)液压缸推动式排绳。由于调度绞车在卷绳过程中并不连续,滚筒时而转动时而停顿,而液压缸连续性的移动,并不能与滚筒的缠绳实现同步。综上所述,以上排绳技术没有达到良好的应用效果。因而需通过新思路、新方法从根本上解决排绳杂乱这一难题。1工作和原则的结构和原则1.1机械其它复合运动装置新型调度绞车排绳器采用了左右旋交错螺纹的双旋螺杆带动导绳轮往复移动的原理。导绳轮由托绳轮与压绳轮组合而成,钢丝绳穿过其中,使钢丝绳在进绳和出绳的过程中能够有效的依靠托、压绳轮进行轴向移动。托绳轮两侧孔由2根光轴配套直线运动轴承支承整个导绳轮体并实现灵活的轴向移动,中孔穿过螺旋套杆结构的部分通过导向片在螺旋线上行走,到达螺杆两端弧线时回程行走,实现了自动往复移动,是纯机械往复运动装置,使用方便,安全可靠。它由输入齿轮、减速器、离合器、螺旋结构部分、导绳轮部分和底座6部分组成。在安装过程中,不需要改造绞车的任何部件,只需在绞车滚筒侧边安装外齿圈,将电机动力输出即可。传动原理:绞车滚筒→减速器→螺旋套转动→导绳轮往复移动。新型调度绞车自动排绳器结构见图1。1.2导向轮的装置设计在调度绞车滚筒侧面加装外齿齿圈带动变速器的输入齿轮转动,变速箱的输出轴带动螺旋结构,螺旋结构带动导向轮左右往复移动。具体过程为:调度绞车滚筒转动,带动齿圈转动,齿圈通过与减速器的输入小齿轮啮合带动减速器工作。减速器的输出轴套上1根带有双旋螺纹的螺旋套,以此带动螺旋套转动。托绳轮内含导向装置,通过导向片与螺旋套的组合达到导向轮在轴向上左右往复直线移动,通过计算准确的传动比及螺距实现整齐的排绳运动。当螺旋套推动导绳轮排完第1层绳后,在滚筒不改变原来转向的情况下,托绳轮导向装置中的导向片在螺旋套尾端绕行实现自动换向,托绳轮导向装置沿相反的方向移动排第2层绳。导绳轮能够沿着滚筒轴向来回往复移动,使钢丝绳在托绳轮的控制下均匀地缠绕在滚筒上。卷筒齿圈齿数为Z1,减速器输入小齿轮齿数Z2,减速器传动比i,螺旋结构导程L,卷筒转速n,螺旋套转速导向轮移动速度导向轮的排绳是否整齐与钢丝绳直径相关,卷筒每转动1周,导向轮同步要将钢丝绳在轴向上移动1个钢丝绳直径的距离,达到匀速同步排绳的目的。但在实际试验中,由于钢丝绳在卷筒上每1圈的缠绕不可能完全紧密,考虑间隙因素,所以,导向轮的设计移动速度要略微大于钢丝绳直径数值。以11.4kW调度绞车来说,配套选用的钢丝绳直径为12.5mm,卷筒每转1圈,导向轮在经过大小齿轮、减速器、螺旋结构等各级传动比所达到的移动距离约为14mm,达到排绳整齐的效果。2参数和性能特性2.1pa-25型调度绞车新型调度绞车自动排绳器目前有PA-11.4型和PA-25型2种,其中,11.4型适应11.4kW调度绞车,25型适应25kW调度绞车。2.2解决了运输中可能的安全因素1)新型调度绞车自动排绳器从根本上解决了绞车排绳杂乱的问题,消除了因挤绳、压绳引发的不安全因素,保证了安全运输。2)延长了调度绞车钢丝绳的使用寿命,节约了绞车提升运输成本。3)在变坡点较多的地方,可实现斜对拉,能减少绞车使用台数,提高了经济效益。4)实现自动排绳,操作简单,维护量小。3实际使用3.1利用绳器提升运输安全新型调度绞车自动排绳器量产前在淮北矿务局朱庄煤矿安装试用6个月,目前有数台在正常使用中。1)矿用调度绞车自动排绳器开发应用,可有效改善调度绞车提升运输过程中缠绳状况,解决了绞车在运行中因排绳乱造成的挤绳、咬绳现象。2)很大程度上减少了断绳跑车事故发生的概率,保证了矿井绞车提升运输安全。3)经济效益比较明显,初步测算,使用矿用调度绞车自动排绳器后,绞车提升钢丝绳的使用寿命可延长3倍,节省了大量钢丝绳材料费用和更换钢丝绳所投入的人力费用。3.2绞车运输和自动排绳器都容易使用,容易造成运输困难1)新型调度绞车安装自动排绳器后,由于减速器体积大,使得整个调度绞车使用面积增大近1倍,且拆卸不方便,给绞车安装及运输带来了困难。2)由于调度绞车自动排绳器依靠托绳轮和压绳轮将钢丝绳均匀的缠绕在滚筒上,经过不同班次的运输,导绳轮的排绳位置与卷筒的卷绳位置不统一。因此,每班次运输前都需要进行一次对绳操作。4调度绞车安装轨道两侧在实际工作中,由于煤矿井下空间及环境的限制,很多调度绞车安装位置与提升中心线不重合,甚至部分调度绞车安装在轨道一侧,这给调度绞车正常