鋼絲繩繩頭液壓穿梭式插接裝置的研制與應用

段本雨 李玉偉 馬海紅

摘 要：本發明裝置主要用于礦井運輸、拖移絞車所纏鋼絲繩繩頭的插接工作，根據鋼絲繩插接工藝及使用標準，提供一種安全、可靠、高效的解決方案。解決了鋼絲繩繩頭插接施工勞動強度大、效率低的問題，避免了購置成套插套機的高成本、安裝不便等問題，為礦井實現安全、環保、降低投入做出應有貢獻。

關鍵詞：運輸;絞車;鋼絲繩;液壓;自動插接

引言

煤礦采煤工作面安撤期間，需要絞車運輸、拖移作業較為頻繁，每部絞車準備時，其鋼絲繩繩頭的插接工作耗費人工較多且費時費力。隨著采煤機械化程度的不斷提高，綜采設備也朝著大噸位、重型化方向發展，工作面安裝撤除所使用絞車鋼絲繩的直徑也不斷增大、絞車繩頭插接標準不斷提高，但繩徑越大，鋼絲繩繩頭人工插接難度越大。

為提高工作效率，降低工人勞動強度，研制一種液壓鋼絲繩繩頭插接裝置，該裝置由固定機架、液壓插繩裝置、鋼絲繩導向及拉緊裝置、液壓控制系統四部分組成。所述液壓插繩裝置安裝在固定機架橫梁上，包括分繩千斤頂、特制插繩尖錐、繩槽，主要用于鋼絲繩分股插繩。所述鋼絲繩導向及拉緊裝置包括滑輪、鎖扣、漲拉千斤頂，主要用于鋼絲繩的固定與漲緊。液壓控制閥為本裝置的操作及控制部分，通過膠管與外部液壓泵站相連，通過外接液壓泵站為本裝置提供動力源。本裝置結構簡單、維護方便，適用于絞車所纏鋼絲繩繩頭的插接制作，能夠大大減輕勞動強度，提高工作效率。

1? 總體設計

該裝置由固定機架、液壓插繩裝置、鋼絲繩導向及拉緊裝置、液壓控制系統組成。

固定機架采用工字鋼及槽鋼焊接而成，是該裝置的承載基座，其中橫梁Ⅰ、橫梁Ⅱ和Ⅲ、縱梁Ⅰ、縱梁Ⅱ，為裝置其它功能部件提供安裝平臺。

液壓插繩裝置包括分繩千斤頂、特制插繩尖錐、繩槽。主要作用為插繩、分離鋼絲繩繩股。分繩千斤頂橫臥安裝在固定機架橫梁Ⅰ上。其缸體端通過螺栓、螺母與固定機架鉸接。

特制插繩尖錐通過螺栓將其安裝在分繩千斤頂活柱魚口上，為方便安裝及導向，在尖錐末端及下方分別焊接固定方板及導向滑塊。固定方板鉆孔并與千斤頂活柱魚口中間孔對中，便于鉸接螺栓安裝，導向滑塊焊接在尖錐下方并與機架工字鋼滑槽相配合。

特制插繩尖錐上部加工有凹槽，用于方便穿插繩股。插繩尖錐正前方設有放置鋼絲繩的繩槽，焊接安裝在固定機架橫梁Ⅰ上，方便插繩時鋼絲繩的固定。

在固定機架縱梁Ⅰ上安裝導繩定滑輪，用于繩股導向;在機架上縱梁Ⅱ上安裝鋼絲繩拉緊鎖扣，鎖扣一側安裝鎖緊頂絲，用于鎖緊單股繩頭;在機架橫梁Ⅱ及Ⅲ上均布定位孔，并通過定位銷安裝一個滑移底座，底座上橫臥安裝漲拉千斤頂，千斤頂末端安裝導繩動滑輪。根據不同插繩長度調節定位銷及滑移底座安裝位置，進而達到調節漲拉千斤頂拉移距離的目的。滑移底座、定位銷、滑輪、鎖扣、漲拉千斤頂共同構成鋼絲繩導向及拉緊裝置，用于單股鋼絲繩的固定與漲緊。

使用時先根據插繩長度，調節漲拉千斤頂滑移底座17的位置并使用定位銷10固定在橫梁Ⅱ及Ⅲ上（圖中編號8）。操作分繩千斤頂操作閥，使橫梁Ⅰ（圖中編號4）上的分繩千斤頂1帶動尖錐2插入繩體、撐開縫隙，將待插繩股通過尖錐上的凹槽穿過繩體后，將繩股依次繞過縱梁Ⅰ（圖中編號18）上的導向定滑輪13、漲拉千斤頂7末端的動滑輪6，再將單股繩頭放置在縱梁Ⅱ（圖中編號15）上的拉緊鎖扣11上，緊固頂絲16，鎖緊鋼絲繩繩頭。然后操作漲拉千斤頂操縱閥，拉緊繩股，最后操作分繩千斤頂操作閥，退出尖錐。重復以上操作直至完成繩頭的制作。

液壓控制閥為本裝置的控制部分，有手動換向閥、管路、等組成，控制閥通過閥板安裝在機架橫梁Ⅰ上，具有安裝簡單、操作方便等特點。

1.分繩千斤頂，2.特制插繩尖錐，3.尖錐導向滑塊，4.橫梁Ⅰ，5.繩槽，6.導繩動滑輪，7.漲拉千斤頂，8.橫梁Ⅱ及Ⅲ，9.定位孔，10.定位銷，11.鋼絲繩鎖扣，12.單股鋼絲繩，13.導繩定滑輪，14.機架站撐，15.縱梁Ⅱ，16.鎖緊頂絲，17.滑移底座，18.縱梁Ⅰ。

2? 實施方式

該裝置使用時，首先將液壓控制閥與液壓泵站使用膠管連通，由泵站提供動力。根據插繩長度，調節漲拉千斤頂滑移底座17的位置并使用定位銷10固定在橫梁Ⅱ及Ⅲ上（圖中編號8）。把手工預處理好的繩頭放到特制尖錐2前端的繩槽5位置，將鋼絲繩本體的穿插點對準尖錐，操作液壓控制閥使分繩千斤頂1的活塞桿推出，進而帶動末端尖錐2推進，使其直至穿過鋼絲繩本體、撐開縫隙，再將待插單股鋼絲繩從尖錐上部凹槽空隙中穿過。單股繩股穿過繩體后，依將其次繞過導向定滑輪13、動滑輪6，并將單股繩頭放置在拉緊鎖扣11上，緊固頂絲16，鎖緊鋼絲繩繩頭;隨后操作液壓控制閥，使漲拉千斤頂7動作，進而拉緊繩股。最后再次操作液壓控制閥，退出尖錐2，重復以上操作直至完成繩頭的制作。

3? 應用效果

插接鋼絲繩繩頭傳統手工工藝至少需要職工3人，并且插接工作對職工體力消耗較大。本裝置使用液壓系統裝置來完成插繩及拉緊動作，借用液壓泵的動力插接鋼絲繩繩頭，大大改善了職工工作環境、提高了工作效率。該裝置體積小、搬運方便，適用于如煤礦地面場房及井下各施工地點。本裝置不僅能夠用于礦山地面廠房準備絞車時插接繩頭用，也可用于井下使用鋼絲繩繩頭的地方，例如采煤工作面絞車鉤頭斷絲超限，需要截取重新插接鉤頭，鋼絲繩繩頭插扣編接用于拖拽重物等地點。

4? 結語

鋼絲繩繩頭液壓穿梭式插接裝置，它能夠替代傳統手工工藝，方便鋼絲穿插，提高了鋼絲繩繩頭插接效率。如果在礦井生產中能夠得到進一步推廣和使用，將會為礦井的安全生產帶來巨大的經濟效益和社會效益。

作者簡介：

段本雨（1988—），男，漢族，山東濟寧人，助理工程師，現主要從事設計工作和煤礦生產管理。