綜采工作面安撤雙臂機械手研制與應用

彭聰+劉太嶺

摘 要：本設備可以機械化安裝回撤運輸機機頭、電機、減速機及運輸機中部槽等，替代了老的傳統安裝、拆除方法，減少了工人直接手工操作，降低了工人的勞動強度，提高安全性，減少了作業人員數量，可提高勞動效率50%，使煤礦機械化程度又上一個新臺階。

關鍵詞：機械化；安裝回撤；安全性；勞動效率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.076

工作面設備安裝、回撤工作對于煤礦接續工作至關重要，由于綜采工作面設備重量較大，井下空間狹窄至使大型工程機械設備無法使用。多數煤礦企業井下綜采工作面安拆設備多數采用人工配合手拉葫蘆的方式來完成，給安拆工作帶來較大的困難、作業人員勞動強度大、安拆周期長、存在著一定安全隱患。如何實現工作面的機械化、高效、快速安拆將成為制約礦井的長遠發展關鍵問題。

1 雙臂機械手設計

1.1 雙臂機械手的設計理念

雙臂機械手主要是針對綜采工作面巷道狹窄的實際情況，設計的機械要本著尺寸小巧、動作靈活，功能全面的理念，根據井下的環境條件宜采用液壓方式控制，有防過載及無極調速的功能。

1.2 雙臂機械手回轉及支承計算

2 雙臂機械手工作原理

雙臂機械手主要由主臂、副臂、分旋轉座、主旋轉座、升降伸縮腿、行走輪、及其液壓系統組成。（見圖2）

機械手是利用液壓缸控制兩側伸縮臂進行安裝的設備，可以兩臂同時操作吊起板車上較重的設備，也可以分步起吊，安裝中部槽時抓手可抓起中部槽，節省時間，方便快捷，安全性高。該設備有4組可升降行走輪，支腿向外伸出后，伸出下部支腿接地，機械手機體升起，行走輪收回，使機械手機體下方可通過平板車，設備接頂，機械手整體固定后，通過操縱閥把機械手伸縮臂伸出，前面的起吊鉤掛在平板車上的工件上，主臂升降千斤定伸出，使起伸縮臂升起從而把工件吊起；然后，通過主旋轉座旋轉，把工件吊到組對位置，再通過分旋轉座的旋轉及起吊千斤頂的伸縮來使工件上下、左右位置調正，最終使工件安裝到一起。

根據現場實際工作要求，運輸機每4節中部槽裝一輛平板車內，我們考慮工作效率與安全采用雙臂同時作業，每個伸縮臂可同時吊兩節，實現一次性裝卸車防止二次裝卸車出現偏重造成翻車現象。它的每個單臂承載量是5T，雙臂同時配合作業就能解決大件起吊的問題和巷道狹小人工起吊繁瑣的問題。

3 項目效益分析

3.1 社會效益

（1）雙臂機械手的投入使用，替代了運輸機老的傳統安裝、拆除方法，減少了工人直接手工操作，解決了煤礦井下工人勞動強度大、安全條件差、效率低等因素，安全性得到了很大提高，同時減少了作業人員數量，提高工效50%，使煤礦機械化程度又邁上一個新臺階。（2）雙臂機械手使用效果良好，運行穩定可靠，各項技術指標均達到設計要求，縮短了采場設備安裝、拆除周期，使安全生產有了可靠的技術保障。

3.2 經濟效益

經對比，人工安撤一個工作面需投入508人工，采用雙臂機械手僅需96人工按每年安撤8個工作面，則全年可節約資金約150萬元。

4 項目研究主要結論

（1）雙臂機械手在采煤工作面安撤的投入使用，替代了井下工作面運輸機、轉載機傳統安裝、拆除過程中工人直接手工操作方法，解決了煤礦工人勞動強度大、安全條件差、效率低等因素，提高勞動效率50%，使工作面安撤機械化程度又邁上一個新臺階。（2）經過采煤工作面安撤現場實際使用效果證實，該機設計合理、結構簡單、操作方便、性能良好、運行穩定全安可靠，特別適用于工作面三機設備安撤，有其一定的獨創性。

參考文獻：

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