綜采工作面安撤雙臂機(jī)械手研制與應(yīng)用

彭聰+劉太嶺

摘 要：本設(shè)備可以機(jī)械化安裝回撤運(yùn)輸機(jī)機(jī)頭、電機(jī)、減速機(jī)及運(yùn)輸機(jī)中部槽等，替代了老的傳統(tǒng)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(dòng)強(qiáng)度，提高安全性，減少了作業(yè)人員數(shù)量，可提高勞動(dòng)效率50%，使煤礦機(jī)械化程度又上一個(gè)新臺(tái)階。

關(guān)鍵詞：機(jī)械化；安裝回撤；安全性；勞動(dòng)效率

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

工作面設(shè)備安裝、回撤工作對(duì)于煤礦接續(xù)工作至關(guān)重要，由于綜采工作面設(shè)備重量較大，井下空間狹窄至使大型工程機(jī)械設(shè)備無(wú)法使用。多數(shù)煤礦企業(yè)井下綜采工作面安拆設(shè)備多數(shù)采用人工配合手拉葫蘆的方式來(lái)完成，給安拆工作帶來(lái)較大的困難、作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度大、安拆周期長(zhǎng)、存在著一定安全隱患。如何實(shí)現(xiàn)工作面的機(jī)械化、高效、快速安拆將成為制約礦井的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展關(guān)鍵問(wèn)題。

1 雙臂機(jī)械手設(shè)計(jì)

1.1 雙臂機(jī)械手的設(shè)計(jì)理念

雙臂機(jī)械手主要是針對(duì)綜采工作面巷道狹窄的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)的機(jī)械要本著尺寸小巧、動(dòng)作靈活，功能全面的理念，根據(jù)井下的環(huán)境條件宜采用液壓方式控制，有防過(guò)載及無(wú)極調(diào)速的功能。

1.2 雙臂機(jī)械手回轉(zhuǎn)及支承計(jì)算

2 雙臂機(jī)械手工作原理

雙臂機(jī)械手主要由主臂、副臂、分旋轉(zhuǎn)座、主旋轉(zhuǎn)座、升降伸縮腿、行走輪、及其液壓系統(tǒng)組成。（見(jiàn)圖2）

機(jī)械手是利用液壓缸控制兩側(cè)伸縮臂進(jìn)行安裝的設(shè)備，可以兩臂同時(shí)操作吊起板車(chē)上較重的設(shè)備，也可以分步起吊，安裝中部槽時(shí)抓手可抓起中部槽，節(jié)省時(shí)間，方便快捷，安全性高。該設(shè)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(jī)械手機(jī)體升起，行走輪收回，使機(jī)械手機(jī)體下方可通過(guò)平板車(chē)，設(shè)備接頂，機(jī)械手整體固定后，通過(guò)操縱閥把機(jī)械手伸縮臂伸出，前面的起吊鉤掛在平板車(chē)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(guò)主旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)，把工件吊到組對(duì)位置，再通過(guò)分旋轉(zhuǎn)座的旋轉(zhuǎn)及起吊千斤頂?shù)纳炜s來(lái)使工件上下、左右位置調(diào)正，最終使工件安裝到一起。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作要求，運(yùn)輸機(jī)每4節(jié)中部槽裝一輛平板車(chē)內(nèi)，我們考慮工作效率與安全采用雙臂同時(shí)作業(yè)，每個(gè)伸縮臂可同時(shí)吊兩節(jié)，實(shí)現(xiàn)一次性裝卸車(chē)防止二次裝卸車(chē)出現(xiàn)偏重造成翻車(chē)現(xiàn)象。它的每個(gè)單臂承載量是5T，雙臂同時(shí)配合作業(yè)就能解決大件起吊的問(wèn)題和巷道狹小人工起吊繁瑣的問(wèn)題。

3 項(xiàng)目效益分析

3.1 社會(huì)效益

（1）雙臂機(jī)械手的投入使用，替代了運(yùn)輸機(jī)老的傳統(tǒng)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(dòng)強(qiáng)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(shí)減少了作業(yè)人員數(shù)量，提高工效50%，使煤礦機(jī)械化程度又邁上一個(gè)新臺(tái)階。（2）雙臂機(jī)械手使用效果良好，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，縮短了采場(chǎng)設(shè)備安裝、拆除周期，使安全生產(chǎn)有了可靠的技術(shù)保障。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

經(jīng)對(duì)比，人工安撤一個(gè)工作面需投入508人工，采用雙臂機(jī)械手僅需96人工按每年安撤8個(gè)工作面，則全年可節(jié)約資金約150萬(wàn)元。

4 項(xiàng)目研究主要結(jié)論

（1）雙臂機(jī)械手在采煤工作面安撤的投入使用，替代了井下工作面運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)傳統(tǒng)安裝、拆除過(guò)程中工人直接手工操作方法，解決了煤礦工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全條件差、效率低等因素，提高勞動(dòng)效率50%，使工作面安撤機(jī)械化程度又邁上一個(gè)新臺(tái)階。（2）經(jīng)過(guò)采煤工作面安撤現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用效果證實(shí)，該機(jī)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、性能良好、運(yùn)行穩(wěn)定全安可靠，特別適用于工作面三機(jī)設(shè)備安撤，有其一定的獨(dú)創(chuàng)性。

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