煤礦井下無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置設計分析

吳海亮

（山西煤炭進出口集團鹿臺山煤業有限公司， 山西 晉城 048200）

引言

煤礦井下現場作業環境差，軌道運輸巷道中潮氣、積水和粉塵大，而無極繩絞車的鋼絲繩長距離、長期鋪展在巷道軌道線路中間，導致鋼絲繩易出現銹蝕現象，同時無極繩絞車運輸距離長，運輸過程中鋼絲繩與絞車驅動滾筒、沿途托壓繩輪組和軌枕摩擦位置較多，致使鋼絲繩存在易磨損現象，因此，經常性地給鋼絲繩涂油是保養鋼絲繩的主要手段之一，而無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置的設計，以機械化手段代替人力操作，可安全、快速、全面地完成無極繩絞車鋼絲繩的涂油保養工作。

1 無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置的組成結構

無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置主體有鋼板焊制而成，共有油箱、固定架、托壓繩輪架及輪組、回油槽和涂抹刷五大部分組成。見圖1[1]。

1.1 油箱

油箱采用10 mm 厚的鋼板焊制而成，長1 500 mm、寬250 mm、高250 mm，油箱底面從縱向兩端至油箱中心向兩側偏移50 mm 處，用鋼板制作兩個12°的下坡，此種型號適用于600 mm 軌距的軌道線路，鋼絲繩直徑范圍在Φ18～Φ24 mm 之間。在762 mm 軌距和900 mm 軌距的軌道線路中可相應增加油箱寬度，隨著鋼絲繩直徑的增大可相應增加油箱高度。

圖1 無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置

1.2 固定架

固定架采用兩組11 號礦工鋼與油箱兩個長側面連接焊制而成，以在縱向上的垂直中線向兩側偏移350 mm，距油箱上表面145 mm 為中點布置兩組，在600 mm 軌距的軌道線路上使用時，每組兩側端頭距離為1 200 mm，根據鋼軌底寬預先打好固定螺栓孔，以便固定在軌道線路的鋼軌上。在762 mm 軌距和900 mm 軌距的軌道線路中需相應增加每組兩側端頭的距離。

1.3 托壓繩輪架及輪組

托壓繩輪架有兩個托繩輪架和一個壓繩輪架組成，三個輪架采用2 mm 厚的鋼板焊制在油箱內底面上，兩個托繩輪架布置在油箱縱向兩端，壓繩輪架布置在整體油箱中間，壓繩輪架和托繩輪架的中心間距為700 mm，三個輪組采用Φ100 mm×100 mm 耐磨繩輪，托繩輪表面最高點與油箱上平面水平，壓繩輪表面最低點與油箱底表面保持50 mm 的距離。

1.4 回油槽

回油槽在油箱縱向兩端各有一個，采用兩個100 mm 長、5 mm 厚、槽寬50 mm 的槽鋼與油箱縱向兩端連接焊制而成，布置在油箱縱向兩端中間，縱向向外延伸，回油槽底面距油箱上表面為30 mm，與水平方向向上成15°夾角。

1.5 涂抹刷

涂抹刷采用耐磨聚氨酯材料制作而成，在油箱縱向兩端各安裝一個，在鋼絲繩穿過油箱兩端時360°全表面包擠住鋼絲繩。

2 無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置的工作原理

2.1 動力來源

無極繩絞車自動涂油裝置利用無極繩絞車驅動力作為源動力，通過梭車牽引主副鋼絲繩從機頭和機尾作相對運動，梭車從機頭開到機尾，主繩從機頭通過一套該裝置運動到機尾，副繩從機尾通過另一套該裝置運動到機頭，使整條鋼絲繩利用無極繩絞車驅動全部通過該裝置。

2.2 工作流程

無極繩絞車鋼絲繩通過該裝置的兩個托繩輪和一個壓繩輪將鋼絲繩全表面壓至在油箱的油脂中，在鋼絲繩的運動下，整條鋼絲繩將在油脂中全表面通過，在鋼絲繩從油箱中運動至油箱邊緣時，通過油箱邊緣的涂抹刷將鋼絲繩從油箱中帶出的油脂均勻涂抹在鋼絲繩表面，鋼絲繩多余滴下的油脂通過回油槽重新流進油箱中。根據無極繩絞車鋼絲繩運動的特性，在無極繩絞車運行區間的機頭和機尾處各安裝一套無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置，梭車從機頭到機尾行走一趟，就可以完成整條鋼絲繩的涂油工作。

3 無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置的應用分析

3.1 優點

無極繩絞車是一種長距離連續運輸的設備，所使用的鋼絲繩的長度一般都在3 000 m 以上，每次涂油保養的工作量很大，涂油作業操作很難，采用人工操作的方式是費時、費力、費料。采用該自動涂油裝置，一方面可以節省人力，進行涂油作業時，只需要在機頭機尾各安排一個人負責給油箱中及時加油就可完成；另一方面可以節省作業時間，在相對短的時間內快速、全面、均勻的完成涂油工作，提高勞動效率；再一方面可以大量的節省油脂，同時減輕井下油料污染，達到節能環保的效果。

3.2 應用效果

無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置在山煤集團鹿臺山煤業有限公司進行了試驗。在綜采面軌道順槽無極繩絞車機頭機尾分別安裝了一套該裝置，對該部無極繩絞車的鋼絲繩進行了涂油保養，在不到半個小時的時間內完成了運輸距離1 500 m，3 000 m長度的鋼絲繩的涂油保養工作，且涂油保養效果全面均勻，極大地減輕了維修工人的勞動強度。

山煤集團鹿臺山煤業有限公司從2019 年6 月至2020 年3 月，采用該自動涂油裝置以來，多次及時地完成綜采面軌道順槽無極繩絞車鋼絲繩的涂油保養工作，極大地減少了該條鋼絲繩的磨損情況，延長了使用壽命，縮短了工人的作業時間，減輕了作業強度。相比人工涂油保養，從保養效果到人工材料成本，極大節約了鋼絲繩的維護費用。

4 結論

1）無極繩絞車鋼絲繩自動涂油裝置在煤礦可以就地取材，制作成本低，安裝便捷，操作容易。

2）在理論和實踐的雙重檢驗下，可以快速、全面地完成無極繩絞車鋼絲繩的涂油保養工作，不僅在減輕勞動強度和節能環保方面起到了理想的效果，而且通過對鋼絲繩的及時涂油保養，保障了礦井的運輸安全，提高了礦井運輸效率，增加了礦井的經濟效益。