一種礦用簡易繩式上罐機的研制與應用

摘 要：礦山井下礦車上罐一般由人工推動，完成罐籠上罐的運輸任務。采區運輸量比較集中，工作量較大，靠人力逐輛推車勞動強度大、工作效率低，需多人作業，安全性不好。現有技術中的液壓、電液上罐機，多用于井口或翻車機區域。由于設備龐大，土建基礎施工復雜、投資大，不適合井下中段推車用。本改造避免了液壓上罐機的投入，降低生產成本;安全效益上真正做到了人車分離，在上罐機運行過行程中繩道內不需要人員操作上罐機或人力推車，有效降低人員安全隱患。這種繩式上罐機，它結構緊湊、占空間小、 推力大，不需要施工鋼絲繩地溝和基礎，施工維護方便，運行安全可靠。對于提高礦山安全水平，降低礦山的事故發生率，具有明顯的實用價值和現實意義。

關鍵詞：遠程控制;節約人力;安全實用

引 言

山東黃金金創集團有限公司蓬萊市大柳行金礦在礦區井下運礦中段安裝繩式上罐裝置，該裝置安裝后結構簡單緊湊、占用空間小、推力大，不需要施工鋼絲繩地溝和基礎，安裝施工和維護非常方便，運行安全可靠。

非常適合短距離、大推力環境中使用，并能遠程控制，工作安全。不僅節省了大量人力，降低了礦石運輸成本，同時具有安全、可靠、靈活、機動等特點。

本裝置平衡軌道布置，鋼絲繩同在軌道內，進出繩方便且體積適中，即可利用硐室布置，又可靠巷邦布置，方便靈活，傳動輪采用多溝繩槽即增加了摩擦系數又避免咬繩，減少鋼絲繩磨損。

1系統組成

該裝置是由牽引小車、傳動滾輪、牽引小車的滑道、牽引小車的驅動機構、驅動機構的控制裝置、鋼絲繩張緊裝置、限位器七部分組成。

1.1技術參數

（1） 額定電壓：DC380V

（2） 額定功率：5.5KW

（3） 遙控距離：20米

（4） 推罐距離≤40米

1.2 各主要部件主要功能

（1）驅動機構的控制裝置，采用遙控遠程控制，遙控器發出信號，傳輸到電機控制器，電機控制器對電機正反轉進行控制。

（2）牽引小車，安裝在牽引小車的滑道上，由鋼絲繩牽引，驅動機構帶動鋼絲繩控制小車的前進后退。

（3）鋼絲繩張緊裝置，采用螺旋式張緊裝置，通過旋轉螺旋桿使活動架上的螺母和活動架一起前進和后退，達到張緊和放松的目的。

（4）限位器，采用兩組機械式限位開關，為小車行駛軌道的兩端停止位置加上限位開關。到達指定的停止位置時，觸碰限位開關，實現自動停車。

2工作原理和主要功能

2.1工作原理

繩式上罐裝置中電動機與減速機相連，減速機將電動機的動力輸出到驅動輪，驅動輪通過摩擦力帶動鋼絲繩運動。如圖所示，鋼絲繩兩端固定在小車上，依次繞過張緊裝置、導向滑輪、滑輪后纏繞在傳動輪和驅動輪上，然后經過滑輪、導向滑輪后回到小車。推移小車跑道位于礦車軌道中部，小車滑道由兩條開口相對設置的槽鋼構成;小車兩側的滾輪分別置于兩條槽鋼內用于引導推車運動，小車上方設有推頭，小車運動過程中，推頭推動礦車底部實現礦車行走。小車行駛軌道的兩端裝有限位開關，到達指定的停止位置時，觸碰限位開關，自動停車。通過控制電動機正、反轉，實現推移小車往復運動。

2.2主要功能

（1）遠程控制功能，通過遙控器遠程控制小車前進后退。

（2）自動停車功能，軌道的兩端停止位置裝有限位開關，到達位置后可自動停車。

3設備安裝要求

上罐機進出繩導向輪10mm鐵板固定，進出繩離地面高度不大于4cm，軌道固定板用6mm鐵板，導向輪、頂輪上面制作護罩，牽引小車軌道為50×32異型角鋼，牽引鋼絲繩12mm，減速機采用擺線針輪，電機采用制動式電動機。

3.1安裝位置的選擇

（1）各導向輪之間應無異物阻擋，保證平衡度。

（2）設備應安裝在導軌兩側空間大的一側，并留出充足的人行通道。

（3）設備必須安裝在阻車器后方。

3.2安裝前準備工作

（1）確定好推罐距離，正確選擇鋼絲繩長度。

（2）選好安裝限位開關位置。

3.3安裝、使用須知

（1）使用前，必須對設備進行詳細的檢查，小車、鋼絲繩、滑道有無障礙物，空載試驗控制系統是否完好。

（2）張緊裝置安裝時要保留充足的調整距離，方便后期調整。

（3）本安裝時保證滾輪與各導向輪的平行度，防止鋼絲繩跳出輪槽。

（4）經常檢查鋼絲繩的磨損程度，發現斷絲較多及磨損嚴重時及時換繩，避免運行中鋼絲繩斷裂。

（5）如遇礦車卡阻無法推車時及時停止運行，避免電機過載。

4產生的經濟效益分析

此裝置由礦井自行焊接推移小車、自制張緊裝置等，自行施工。一套上罐裝置外購件僅用七千元左右，算上設備及其它材料、人工成本等，制造一套設備也就一萬五千元左右。在沒有使用上罐裝置前，每個中段需要兩人配合推罐，現在僅需一人就可以比原來更快的完成上罐操作。每個礦井正常約有四個中段需人工上罐，每班可節省人員四人。礦井三班生產，按照每人月工資4000元計算，4×0.4×3=4.8萬元，全年減少人工支出57.6萬元。同時改善了生產環境，提高了提礦效率，減少了維修費用，最大限度的減輕了勞動者的勞動強度。

5結語

目前礦山軌道運輸中的上罐機種類繁多，如鏈式上罐機、銷齒上罐機、液壓缸上罐機，鏈式上罐機等。以上上罐機都存在占地面積大，受安裝空間限制等缺點，并且資金投入大;不適宜在井下中段使用。本裝置安全高效，經濟適用，采用制動式電機，增加了安全系數，采用高新運程智能技術，運程操作方便，采用頂輪雙重作用既可作導論又承擔張緊輪作用，增大鋼絲繩摩擦系數增加牽引力。

該裝置根據井下的實際使用情況對其進行了多次改進、完善，使其結構更加緊湊、合理、可靠性更高、故障率更低，更易于安裝、維護。

參考文獻

【1】 逯新保 劉書瑩 李光軍， ?TSK 型礦用繩式推車機研制與應用[M]。山東：山東煤炭科技

【2】 吳昭慶 吳東明 李新民， 礦用推車機的改進[M]。河南：中州煤炭

作者簡介：

王成志 男（1970-2），漢、大本、自動化方面、山東黃金金創集團有限公司蓬萊市大柳行金礦