新型調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器的設(shè)計(jì)

0沒(méi)有排繩裝置的調(diào)度絞車使用會(huì)出現(xiàn)費(fèi)用支出的問(wèn)題分段絞車是目前開(kāi)采道路材料、設(shè)備和碎石的運(yùn)輸常用設(shè)備。根據(jù)各種巷道情況安裝的調(diào)度絞車情況不一,有的位置偏斜在軌道一側(cè),偏斜角度大,使得鋼絲繩受到側(cè)向拉力,在卷繩的過(guò)程中偏向一邊。再加上滾筒尺寸規(guī)格小,導(dǎo)致纏繩混亂,在使用過(guò)程中出現(xiàn)垛繩、壓繩、擠繩、排繩雜亂等現(xiàn)象,嚴(yán)重縮短了鋼絲繩使用壽命,損壞性強(qiáng),間接增加了成本投入。沒(méi)有排繩裝置的調(diào)度絞車在使用過(guò)程中也具有極大的危險(xiǎn)性。危險(xiǎn)性在于,當(dāng)絞車卷繩筒不斷收繩的過(guò)程中鋼絲繩不斷囤積,在囤積的過(guò)程中會(huì)隨時(shí)下塌,造成絞車的突然位移。另外,在提升或牽引重物的過(guò)程中,對(duì)處在卷繩過(guò)程中的鋼絲繩造成較大擠壓力,磨損也較為嚴(yán)重,鋼絲繩的強(qiáng)度下降,嚴(yán)重降低了使用安全性。因此,設(shè)計(jì)一種有效的排繩裝置,對(duì)于調(diào)度絞車的使用具有十分重要的意義。由于涉及井下防爆等因素,不考慮使用電磁行程開(kāi)關(guān)等電器單元,而采用純機(jī)械實(shí)現(xiàn)往復(fù)排繩功能。目前,解決調(diào)度絞車排繩亂的技術(shù)主要有下列幾種:1)端面齒輪式。端面齒輪加工要求高,配套凸輪結(jié)構(gòu),制造成本大;2)鏈條鏈輪式。鏈條鏈輪結(jié)構(gòu)雖然適應(yīng)于礦井等復(fù)雜環(huán)境,但由于磨損等問(wèn)題導(dǎo)致鏈齒與鏈輪的間隙大,排繩效果并不好;3)液壓缸推動(dòng)式排繩。由于調(diào)度絞車在卷繩過(guò)程中并不連續(xù),滾筒時(shí)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)而停頓,而液壓缸連續(xù)性的移動(dòng),并不能與滾筒的纏繩實(shí)現(xiàn)同步。綜上所述,以上排繩技術(shù)沒(méi)有達(dá)到良好的應(yīng)用效果。因而需通過(guò)新思路、新方法從根本上解決排繩雜亂這一難題。1工作和原則的結(jié)構(gòu)和原則1.1機(jī)械其它復(fù)合運(yùn)動(dòng)裝置新型調(diào)度絞車排繩器采用了左右旋交錯(cuò)螺紋的雙旋螺桿帶動(dòng)導(dǎo)繩輪往復(fù)移動(dòng)的原理。導(dǎo)繩輪由托繩輪與壓繩輪組合而成,鋼絲繩穿過(guò)其中,使鋼絲繩在進(jìn)繩和出繩的過(guò)程中能夠有效的依靠托、壓繩輪進(jìn)行軸向移動(dòng)。托繩輪兩側(cè)孔由2根光軸配套直線運(yùn)動(dòng)軸承支承整個(gè)導(dǎo)繩輪體并實(shí)現(xiàn)靈活的軸向移動(dòng),中孔穿過(guò)螺旋套桿結(jié)構(gòu)的部分通過(guò)導(dǎo)向片在螺旋線上行走,到達(dá)螺桿兩端弧線時(shí)回程行走,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)往復(fù)移動(dòng),是純機(jī)械往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置,使用方便,安全可靠。它由輸入齒輪、減速器、離合器、螺旋結(jié)構(gòu)部分、導(dǎo)繩輪部分和底座6部分組成。在安裝過(guò)程中,不需要改造絞車的任何部件,只需在絞車滾筒側(cè)邊安裝外齒圈,將電機(jī)動(dòng)力輸出即可。傳動(dòng)原理:絞車滾筒→減速器→螺旋套轉(zhuǎn)動(dòng)→導(dǎo)繩輪往復(fù)移動(dòng)。新型調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。1.2導(dǎo)向輪的裝置設(shè)計(jì)在調(diào)度絞車滾筒側(cè)面加裝外齒齒圈帶動(dòng)變速器的輸入齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),變速箱的輸出軸帶動(dòng)螺旋結(jié)構(gòu),螺旋結(jié)構(gòu)帶動(dòng)導(dǎo)向輪左右往復(fù)移動(dòng)。具體過(guò)程為:調(diào)度絞車滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)動(dòng),齒圈通過(guò)與減速器的輸入小齒輪嚙合帶動(dòng)減速器工作。減速器的輸出軸套上1根帶有雙旋螺紋的螺旋套,以此帶動(dòng)螺旋套轉(zhuǎn)動(dòng)。托繩輪內(nèi)含導(dǎo)向裝置,通過(guò)導(dǎo)向片與螺旋套的組合達(dá)到導(dǎo)向輪在軸向上左右往復(fù)直線移動(dòng),通過(guò)計(jì)算準(zhǔn)確的傳動(dòng)比及螺距實(shí)現(xiàn)整齊的排繩運(yùn)動(dòng)。當(dāng)螺旋套推動(dòng)導(dǎo)繩輪排完第1層繩后,在滾筒不改變?cè)瓉?lái)轉(zhuǎn)向的情況下,托繩輪導(dǎo)向裝置中的導(dǎo)向片在螺旋套尾端繞行實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向,托繩輪導(dǎo)向裝置沿相反的方向移動(dòng)排第2層繩。導(dǎo)繩輪能夠沿著滾筒軸向來(lái)回往復(fù)移動(dòng),使鋼絲繩在托繩輪的控制下均勻地纏繞在滾筒上。卷筒齒圈齒數(shù)為Z1,減速器輸入小齒輪齒數(shù)Z2,減速器傳動(dòng)比i,螺旋結(jié)構(gòu)導(dǎo)程L,卷筒轉(zhuǎn)速n,螺旋套轉(zhuǎn)速導(dǎo)向輪移動(dòng)速度導(dǎo)向輪的排繩是否整齊與鋼絲繩直徑相關(guān),卷筒每轉(zhuǎn)動(dòng)1周,導(dǎo)向輪同步要將鋼絲繩在軸向上移動(dòng)1個(gè)鋼絲繩直徑的距離,達(dá)到勻速同步排繩的目的。但在實(shí)際試驗(yàn)中,由于鋼絲繩在卷筒上每1圈的纏繞不可能完全緊密,考慮間隙因素,所以,導(dǎo)向輪的設(shè)計(jì)移動(dòng)速度要略微大于鋼絲繩直徑數(shù)值。以11.4kW調(diào)度絞車來(lái)說(shuō),配套選用的鋼絲繩直徑為12.5mm,卷筒每轉(zhuǎn)1圈,導(dǎo)向輪在經(jīng)過(guò)大小齒輪、減速器、螺旋結(jié)構(gòu)等各級(jí)傳動(dòng)比所達(dá)到的移動(dòng)距離約為14mm,達(dá)到排繩整齊的效果。2參數(shù)和性能特性2.1pa-25型調(diào)度絞車新型調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器目前有PA-11.4型和PA-25型2種,其中,11.4型適應(yīng)11.4kW調(diào)度絞車,25型適應(yīng)25kW調(diào)度絞車。2.2解決了運(yùn)輸中可能的安全因素1)新型調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器從根本上解決了絞車排繩雜亂的問(wèn)題,消除了因擠繩、壓繩引發(fā)的不安全因素,保證了安全運(yùn)輸。2)延長(zhǎng)了調(diào)度絞車鋼絲繩的使用壽命,節(jié)約了絞車提升運(yùn)輸成本。3)在變坡點(diǎn)較多的地方,可實(shí)現(xiàn)斜對(duì)拉,能減少絞車使用臺(tái)數(shù),提高了經(jīng)濟(jì)效益。4)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排繩,操作簡(jiǎn)單,維護(hù)量小。3實(shí)際使用3.1利用繩器提升運(yùn)輸安全新型調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器量產(chǎn)前在淮北礦務(wù)局朱莊煤礦安裝試用6個(gè)月,目前有數(shù)臺(tái)在正常使用中。1)礦用調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器開(kāi)發(fā)應(yīng)用,可有效改善調(diào)度絞車提升運(yùn)輸過(guò)程中纏繩狀況,解決了絞車在運(yùn)行中因排繩亂造成的擠繩、咬繩現(xiàn)象。2)很大程度上減少了斷繩跑車事故發(fā)生的概率,保證了礦井絞車提升運(yùn)輸安全。3)經(jīng)濟(jì)效益比較明顯,初步測(cè)算,使用礦用調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器后,絞車提升鋼絲繩的使用壽命可延長(zhǎng)3倍,節(jié)省了大量鋼絲繩材料費(fèi)用和更換鋼絲繩所投入的人力費(fèi)用。3.2絞車運(yùn)輸和自動(dòng)排繩器都容易使用,容易造成運(yùn)輸困難1)新型調(diào)度絞車安裝自動(dòng)排繩器后,由于減速器體積大,使得整個(gè)調(diào)度絞車使用面積增大近1倍,且拆卸不方便,給絞車安裝及運(yùn)輸帶來(lái)了困難。2)由于調(diào)度絞車自動(dòng)排繩器依靠托繩輪和壓繩輪將鋼絲繩均勻的纏繞在滾筒上,經(jīng)過(guò)不同班次的運(yùn)輸,導(dǎo)繩輪的排繩位置與卷筒的卷繩位置不統(tǒng)一。因此,每班次運(yùn)輸前都需要進(jìn)行一次對(duì)繩操作。4調(diào)度絞車安裝軌道兩側(cè)在實(shí)際工作中,由于煤礦井下空間及環(huán)境的限制,很多調(diào)度絞車安裝位置與提升中心線不重合,甚至部分調(diào)度絞車安裝在軌道一側(cè),這給調(diào)度絞車正常