矿用调度绞车排绳装置

矿用调度绞车排绳装置（通用4篇）

篇1：矿用调度绞车排绳装置

中国工矿设备行业B2B平台领导者

矿用调度绞车排绳装置

1、矿用调度绞车的使用现状

矿用调度绞车是一种为井下采区煤仓装车站调度矿车而设计制造的专用绞车, 由于其体积小、结构简单、操作方便, 在煤矿井下的辅助提升搬运作业中应用十分广泛, 每个矿井均有一定数量在使用。但存在着不足, 在不提升作业时, 绞车滚筒上的钢丝绳为松绳状态, 因而, 钢丝绳时常出现/ 咬绳0、/ 死折0等现象, 这不仅会引起钢丝绳的过早损坏, 造成经济浪费, 更重要的是形成安全隐患, 容易造成松绳冲击和断绳跑车, 严重影响着其安全使用, 成为煤矿生产中的一项重要事故隐患。在现场虽然也采取了一些措施加以改善, 如: 加大钢丝绳的直径等, 但没有从根本上解决问题。究其原因, 就是调度绞车无防松绳装置, 钢丝绳不能按序排列。

2、矿用调度绞车排绳装置

为了从根本上解决问题, 初步设计了一套矿用调度绞车排绳装置。该装置的设计思想是: 用弹簧产生的弹力, 将压紧辊紧压在钢丝绳上, 使钢丝绳不松绳、不乱绳、按序排列。该装置的设计结构非常简单, 共有 4 个部件: 压紧辊、工字形杆架、支承座、螺旋弹簧。支承座 4 固定在调度绞车的底盘 5 上, 工字形杆架 2 绕支承座 4 转动, 螺旋弹簧 3 所产生的弹力

丝绳之上, 使钢丝绳上始终有一定压力, 不至于松绳, 还能按序排列, 从而达到不乱绳的目的。

压紧辊和工字形杆架之间用滚动轴承连接, 使压紧辊可绕工字形杆架上的压杆转动。当绞车滚筒带动钢丝绳转动时, 紧压在钢丝绳上压紧辊随着绞车滚筒和钢丝绳转动而转动。

该装置经90 d 的工作现场实验, 证明其工作可靠, 排绳整齐, 不松绳, 不乱绳, 取得了良好的经济效益和安全效益。

篇2：矿用调度绞车排绳装置的设计研究

煤矿运输系统的重要设备之一就是调度绞车, 它是牵引车辆的一种绞车, 其主要应用于矿山地面与井下牵引车轮的辅助运输和搬运作业, 体积小、重量轻、承载能力大、操作简单是其主要特点。但在实际使用过程中由于种种原因, 经常会发生“咬绳”“死折”现象, 一旦发生这种现象不仅会大大缩短绞车钢丝绳使用寿命, 增加绞车使用成本, 且会影响到矿井的运输效率, 影响到矿工的安全作业。为使矿用调度绞车能更好地为煤矿企业服务, 必须研究一种从根本上解决矿用调度绞车“压绳”“咬绳”“死折”等现象的装置。

1 调度绞车的基本结构

矿用调度绞车主要由电动机、卷筒装置、行星齿轮传动部件、轴承座、刹车装置、底座、防护罩等部件组成。其中卷筒装置主要由卷筒体、电机齿轮、轴承套、内齿轮、轴齿轮、轴承等部件组成。

2 矿用调度绞车的使用现状

矿用调度绞车是一种专用绞车, 当前井下巷道材料、设备及矸石的运输主要靠的就是这种调度绞车, 它的设计制造是为了更好地便于井下各种物料的运输。其之所以在煤矿井下辅助提升搬运作业中得到广泛应用, 主要是由于这种绞车不仅体积小、结构简单, 且操作方便, 运输能力大。就目前的煤矿运输作业而言, 各个矿井都在依据自身巷道情况安装与使用这种调度绞车, 有的矿井安装该调度绞车时由于受自身地质条件限制, 偏斜向轨道一侧, 有很大的偏斜角度, 导致调度绞车在工作时便会有一个侧向拉力作用在钢丝绳上, 钢丝绳在卷绳中很容易也向一边偏斜, 造成绞车跑绳现象;也有一些矿井的绞车滚筒规格尺寸设计不合理, 在绞车工作过程中钢丝绳无法有序排列, 出现压绳、挤绳等现象造成缠绳混乱。此外由于调度绞车在不进行提升作业时, 钢丝绳在绞车滚筒上是松绳杂乱状态, 如绞车突然启动很容易使钢丝绳出现“咬绳”“死折”现象, 以上这些现象一方面会大大缩短钢丝绳的使用寿命, 增加绞车运行成本, 另一方面也很容易出现松绳冲击现象及跑车断绳现象, 严重影响着绞车的安全、稳定运行, 由此带来的煤矿安全事故也很多。虽然在绞车使用现场人们也采取了一些相应措施来减少钢丝绳咬绳、死折、冲击、跑车断绳现象的发生, 如把钢丝绳的直径加粗, 但效果都不是很理想。为此结合多年实际工作经验从云岗矿实际情况出发设计了一种矿用调度绞车排绳装置, 由于考虑到井下防爆等因素, 在本次设计中不打算使用行程开关等电器单元, 利用纯机械方法实现绞车的有序排绳[1,2]。

3 矿用调度绞车排绳装置设计

3.1 立项原因

盘区调度绞车, 由于地质条件所限, 轨道中心线与绞车提升中心线夹角过大, 在工作过程中, 致使钢丝绳缠绕杂乱无章, 造成咬绳现象, 甚至钢丝绳就在一侧缠绕, 导致钢丝绳跑出滚筒外, 缠到离合器里或电机轴上, 使绞车无法工作, 损坏钢丝绳, 甚至损坏绞车。为避免这种情况, 在工作中, 需要人工进行逼绳, 这就给运输带来极大安全隐患, 往往会造成人身事故。且钢丝绳缺乏润滑, 使用寿命低。而同煤集团当时没有同类产品可借鉴。根据云岗矿调度绞车的实际使用情况, 自行设计制造了一种排绳装置, 既解决钢丝绳的缠绕问题, 还易操作, 同时具有润滑钢丝绳的功能。

3.2 结构及工作原理

排绳装置由排绳架、绳轮、丝杠装置及手摇轮等组成, 通过手摇轮转动丝杠, 带动绳轮夹板、绳轮进行往复运动, 使钢丝绳整齐排列在滚筒上, 从而达到排绳的目的。排绳装置的具体结构如图1所示。

排绳装置2个绳轮的中心, 和调度绞车滚筒中心线一致, 滑轮的有效移动距离和滚筒的宽度一致, 手轮安装在电机侧, 保证操作人员安全易操作。手轮的大小根据实际情况设计, 使操作人员省力;丝杠的牙距根据绞车的平均速度设计制造, 保证操作人员摇动滑轮能和绞车移动同步;排绳夹板上焊接了1个油杯, 在工作过程中, 在油杯中加油, 使油缓慢渗到钢丝绳上, 起到润滑钢丝绳的作用。安装位置在绞车前方1.5 m左右[3]。

3.3 经济社会效益

3.3.1 社会效益

a) 通过排绳装置, 钢丝绳能整齐排列在绞车滚筒上, 避免人工逼绳造成的隐患, 减轻了员工的劳动强度;b) 避免了重大安全隐患, 提高安全系数;c) 提高设备的开机率和完好率;d) 使钢丝绳整齐地排在滚筒上, 达到标准化高要求。

3.3.2 经济效益

a) 1根钢丝绳按2 000元, 每年每台调度绞车按少换3根钢丝绳计算, 井下40台调度绞车, 就是120根钢丝绳, 总共能节约24×104元;b) 损坏1台调度绞车修理费按3 000元计算, 按以往经验每年可节约修理费1×104元左右。

3.4 推广应用前景

试用了一些同类产品, 都没有自行设计制造的排绳装置效果好, 现云冈矿井下40多部调度绞车都安装了这种排绳装置。

在实际使用中效果显著, 在全矿的调度绞车上, 安装使用, 该装置稳定可靠, 彻底解决解决煤矿井下调度绞车排绳难的问题, 使井下运输安全得到进一步保证和提高, 减少了设备维护量与人员投入, 大幅度提高开机率, 完全满足井下实际使用要求[4,5]。

4 结语

在煤矿实际生产中, 由于煤矿井下空间及环境的限制, 考虑到实际安装条件, 很多调度绞车安装位置与提升中心线不能重合, 这样便严重影响了调度绞车的正常缠绳, 这样不但影响到调度绞车的使用寿命, 增加了矿井生产成本, 还严重影响到矿井安全生产。开发与应用新型调度绞车排绳装置, 可使调度绞车运行过程中的缠绳状况得到有效改善, 解决了调度绞车在运行中因排绳乱造成的压绳、挤绳现象, 同时也解决了调度绞车的折绳、咬绳现象, 大大减少了断绳跑车事故的发生, 实践证明这种简单的调度绞车排绳装置不但保证了矿井调度绞车工作的安全性, 且还可节约大量钢丝绳材料费用, 因此具有很高的推广与应用价值。

摘要：为从根本上解决矿用调度绞车在使用过程中存在的安全问题与经济问题, 介绍了矿用调度绞车的基本结构, 分析了矿用调度绞车在使用中存在的问题, 最后结合多年实际工作经验, 设计了一种简单实用的调度绞车排绳装置, 以期为中国矿用调度绞车的安全高效运行贡献绵薄之力。

关键词：调度绞车,问题,排绳装置,钢丝绳,设计,研究

参考文献

[1]李军霞, 寇子明.调度绞车自动排绳装置的研究[J].煤矿机械, 2004 (4) :78-79.

[2]赵振保, 张晓珂.矿用调度绞车排绳机构的研制[J].煤炭工程, 2008 (12) :60-61.

[3]何玉军, 李道升, 刘志勇.矿用调度运输绞车远程操作装置研制与应用[J].2013 (2) :90-92.

[4]凌信东, 张宝民.矿用调度绞车自动排绳器开发与应用[J].煤炭科技, 2009, 8 (35) :78-80.

篇3：矿用调度绞车常见故障及预防措施

1、JDD4-22型号矿用调度绞车常见的故障

1.1JDD4-22型矿用调度绞车滚筒发生异响  JDD4-22型号矿用调度绞车在煤矿开采的过程中，由于使用的时间周期不断增加，使得绞车滚筒的螺丝发生松动，加大了支轮和铜壳之间的间隙，从而导致绞车滚筒的铜壳出现裂纹;同时对绞车的滚筒进行焊接时，就会导致固定绞车游动滚筒的螺丝发生松动，引起衬套与游动滚筒的滑动，并导致绞车主轴与衬套之间的磨损以及间隙不断的加大。另外，绞车的滚筒发生异响时，还会导致绞车的离合器发生松动。

1.2JDD4-22型矿用调度绞车滚筒的钢丝绳排列不整齐  JDD4-22型号矿用调度绞车在使用的过程中，如果没有对绞车进行合理的安排和布置，就会使得滚筒的钢丝绳在排列的过程中，没有按照相关的规定对其进行排列，从而导致排列结果不符合相关的要求。同时，绞车在运行的过程中如果出现缺油的现象，就必须要对其及时的加油，以防绞车的钢丝绳不能随着滚筒的不断变化而滑动，最终导致绞车的钢丝绳失去使用的效果。

1.3JDD4-22型矿用调度绞车在减速器運行过程中产生振动  调度绞车在运行之前，工作人员如果没有对绞车的减速器进行严格的检查，就有可能会导致绞车减速器在运行的过程中产生振动，而导致该种现象出现的原因则主要有以下4个方面：①减速器齿轮太过紧张和放松;②绞车各轴承之间间隙的扩大;③绞车的轴承以及减速器螺丝的松动;④绞车的减速器中掉入了其它的杂物。

1.4JDD4-22型矿用调度绞车制动闸的发热  绞车在煤矿开采的过程中，如果使用的周期较长，以及在用闸的时候操作过猛和过多，就会导致绞车的制动闸发热;同时，绞车如果没有电气动力制动系统也会导致绞车制动闸的发热;另外，绞车在使用的过程中如果闸瓦磨损的程度较大、螺丝出现松动、闸瓦以及闸轮安装的不正确都将会导致绞车的制动闸发热。表1为绞车电气动力制动系统的常见故障。

表1 绞车电气动力制动系统的常见故障

2、JDD4-22型矿用调度绞车常见故障的解决措施

2.1JDD4-22型矿用调度绞车滚筒产生异响的解决措施

当JDD4-22型矿用调度绞车的滚筒发生异常时，维修人员要对其进行以下2各方面的检查和预防：①当绞车滚筒在运行的过程中产生异响，操作人员就必须要立马停止绞车的运行，对绞车进行详细的检查，并根据检查的结果，对滚筒产生的异响问题进行处理;②绞车连接杆件的松动与断裂，会使其发生位置的移动和振动，以及滚筒筒壳强度的不够，也将会导致绞车变形，因此，面对这一系列的问题，就必须要对绞车的滚筒进行更换和加固，对筒内进行补焊的工作。当绞车滚筒的异响程度较低时，只需要对绞车的负载进行减少，异响程度较高时，就必须要对绞车的滚筒进行及时的更换，避免故障的不断增加。

2.2JDD4-22型矿用调度绞车钢丝绳排列不整齐的解决措施

绞车滚筒钢丝绳的排列不整齐，绞车在运行的过程中就会导致钢丝绳的堆积，从而对绞车的护绳板造成损坏，当钢丝绳堆积的高度超过绞车滚筒的高度时，钢丝绳就会出现在筒外并滑落，轻则将会导致绞车断丝的现象，重则就会导致绞车的钢丝绳断裂，绞车不受操作人员的控制，为工作人员的安全带来严重的威胁。因此，面对这一系列的问题，就需要维修人员根据情况的大小，采取相对应的解决措施。如果是绞车在安装过程中出现的问题，操作人员就必须要及时的上报，并要求机修人员对其进行修理;如果是操作人员在操作的过程中，出现操作不当，而引起钢丝绳排列的不当，就要对工作人员的进行培训，规范工作人员的操作方法，从而减少故障的发生。另外，在对绞车安装的过程中，安装人员必须要具备专业的技能以及丰富的经验，按照相关的规定对绞车进行安装和保养，从而确保绞车的正常运行。同时，在绞车使用的过程中，机修人员要对绞车进行定期的检查，并对发现的问题及时处理，从而为绞车滚筒钢丝绳排列整齐提供一定的保障。

2.3JDD4-22型矿用调度绞车减速器产生问题的解决措施

绞车在运行的过程中，如果绞车的减速器发生异响和振动，并没有对其进行及时的预防和处理，就会给绞车的运行带来严重的后果。因此，当绞车的减速器产生振动和异响时，机修人员就必须要对减速器齿轮之间的间隙进行适当的调整，使其处于正常的位置，并根据振动、异响程度的大小，更换减速器的齿轮、使用适合的润滑油;如果减速器内部出现了其它的物质，就必须要立即停止绞车的运行，将杂物进行排除，进而对绞车运行过程中出现的故障进行避免。

2.4JDD4-22型矿用调度绞车制动闸发热的解决措施

绞车在运行的过程中由于受到许多因素的影响，导致绞车的制动闸出现发热的现象，面对这种情况，就需要对其进行以下2个方面的调整：①在绞车制动闸操作的过程中，要对操作的方法进行不断的研究和探索，并总结操作的经验，从而提高工作人员的操作水平;②在进行重物下放时，要对其严格地控制，不能操作过猛和频繁，并定期进行检查和维护，为绞车的安全运行提供可靠的保障。

3、结语

篇4：矿用调度绞车排绳装置

无极绳绞车具有载重量大,采区上、下山和集中轨道巷等行驶线路内材料、设备可直达等特点,是替代传统小绞车对拉、接力运输方式,实现重、轻型整体液压支架和矿井各种材料运输的一种比较理想的运输装备[1]。随着无极绳绞车的广泛应用,无极绳绞车控制装置的技术日趋成熟,市场竞争越来越激烈。为了更好地提高无极绳绞车装置的市场竞争力,笔者开发了一款经济型矿用无极绳绞车控制装置。该装置是ZWK127型矿用无极绳绞车控制装置[2]的改进产品,设计为操作台的形式,布局紧凑合理,人机交互界面良好,操作人性化。同时它具有低成本、工作稳定可靠等特点,既可以作为无极绳绞车的软启或直启控制系统,又可以作为无极绳绞车变频控制系统。

1 装置组成及工作原理

经济型矿用无极绳绞车控制装置由操作面板、速度传感器、过卷开关、触摸显示屏、主控制箱、语音提醒单元等组成,其原理框图如图1所示。

该装置以主控制箱为核心,实时检测速度信号和绞车的运行信息,送至触摸显示屏进行实时显示,实现了绞车的启停、正反向控制、调速和自动加减速控制,具有机头机尾过卷、超速、打滑、掉道、沿线急停等保护功能,同时增加了打点、通话、起车预警、岔道告警、行人不安全区域光电感应闭锁停车功能,当绞车出现故障时能够立即停车,确保绞车安全运行。

2 装置硬件设计

2.1 操作面板

操作面板是人机交互的窗口,该面板根据控制对象不同,具有不同的配置。启停、上行、下行、复位、故障解除按钮以及一个自锁式急停按钮是面板上必备的标准按钮。如果本控制装置用于变频器调速绞车的控制,面板上将增加调速手柄以及重载、轻载选择旋钮。

2.2 速度传感器和过卷开关

速度传感器通过感应磁钢产生脉冲,该脉冲送至主控制箱进行运算处理,实现对绞车速度、位置实时监测以及超欠速、机头机尾软限位保护。机头、机尾和起始位置各放一只过卷开关,绞车运行到起始位置,触动该开关,从而实现位置清零,防止产生累计误差,导致错位停车;机头、机尾过卷开关实现对绞车的过卷保护功能,主控制箱一旦检测到过卷信号,则立即停车,以防止发生意外。

2.3 触摸显示屏

触摸显示屏为本安兼隔爆型,主要由触摸控制板、工控液晶屏和通信隔离板组成。该触摸显示屏克服了原显示屏需外接键盘、操作不方便等缺点,具有绞车运行信息实时显示、通信接收处理、保护节点类型设置等功能。

2.4 主控制箱

主控制箱由本安电源、主控制板、开关电源组成,其结构如图2所示。主控制板是以Cortex-M3 CPU为核心的控制单元[3],电源由本安电源和开关电源分别供电,输入输出全部为本安接口,具有带隔离保护功能的双通道RS485通信接口。具有状态锁存单元,在CPU跑飞或复位时能够锁存上次运行信息,保证工作稳定可靠。

2.5 语音提醒单元

语音提醒单元通过RS485通信接口接收来自主控制箱的状态信息,具有故障报警提醒、行车停车提醒等功能。当绞车运行到上坡、下坡、弯道等关键点位置时,该单元会自动发出语音提示信号,提醒操作人员进行相应的加、减速控制,以保证绞车以安全的速度通过这些关键点[4]。当绞车发生故障时,在紧急停车的同时,发出故障停车的警告信息,以便及时通知操作人员。

3 装置软件设计

经济型矿用无极绳绞车控制装置每个部件都有相关的软件,有些部件是ZWK127型矿用无极绳绞车控制装置已经用到的部件,这里就不再介绍其软件功能了,下面重点介绍触摸显示屏和主控制箱的软件设计。

3.1 触摸显示屏软件设计

触摸显示屏软件采用MCGS 6.5组态软件进行设计,绞车运行的状态信息以模拟动画的形式反映在人机界面上,操作人员可以通过人机界面查看绞车运行的位置、速度轨迹、各种状态信息等。同时可以进入参数设置界面进行开关输入量类型设定、绞车运行轨迹距离修改、线路的关键点设置等,如设置上坡点位置、下坡位置、转弯位置,设置过卷开关类型、速度传感器脉冲宽度等。触摸显示屏的运行主界面如图3所示,在主界面上点击参数设置按钮可以进入参数设置界面,进行各种参数设置并保存;点击轨道配置按钮,可以设置绞车运行的轨迹、距离和关键点等。

3.2 主控制箱软件设计

主控制箱软件采用C语言编写、模块化设计,主要包括以下几个部分:初始化程序、通信程序、状态检测程序、控制程序。初始化程序是对各种外设和状态进行初始化设置,具有寄存器和状态锁存功能,保持复位前的状态信息。通信程序采用Modbus RTU方式,具有通信中断保护功能,一旦通信中断,能够立即发出急停信号,保证绞车的安全运行。状态检测程序采用顺序扫描方式,实时检测绞车的运行状态,并发出控制命令给控制程序模块。控制程序采用状态机结构设计,当控制程序模块收到状态检测模块发出的控制命令,则根据不同的命令进入不同的控制状态。控制程序的状态机框图如图4所示。

4 结语

经济型矿用无极绳绞车控制装置是ZWK127型矿用无极绳绞车控制装置的改进产品,无论在硬件电路和结构上都进行了简化,很好地控制了产品的成本,提高了产品的市场竞争力。该装置既可以作为无极绳绞车的软启或直启控制系统,又可以作为无极绳绞车变频控制系统,实现了对无极绳绞车的启动、停止、重载、轻载、上行、下行等变频无级调速控制,并具有过流、过压、过卷、超速、打滑、打点急停等多种保护功能。当绞车出现故障时能够立即停车,确保绞车安全运行。性能测试实验表明,该装置运行稳定可靠,达到预期设计目标。

摘要：介绍了经济型矿用无极绳绞车控制装置的组成、工作原理、硬件及软件设计。该装置以主控制箱为核心,可实时检测速度信号和绞车运行信息,并可将信息实时显示在触摸显示屏上,具有绞车启停、正反向控制、调速和自动加减速控制、机头机尾过卷、启车预警、岔道告警等功能;当绞车出现故障时能够立即停车,确保绞车安全运行。该装置既可以作为无极绳绞车的软启或直启控制系统,又可以作为无极绳绞车变频控制系统。

关键词：无极绳绞车,经济型控制装置,自动控制,速度传感器,过卷开关,触摸显示屏,语音报警

参考文献

[1]王眉林.无极绳牵引车开关磁阻电机调速系统设计[J].煤矿机电,2005(4):1-3.

[2]曹如彦,翟强,杜中庆.ZBJW综合保护装置在无极绳绞车中的应用[J].煤炭工程,2010(3):58-59.

[3]YIU J.ARM Cortex-M3权威指南[M].宋岩,译.北京:北京航空航天大学出版社,2009.