礦用調(diào)度絞車排繩機構(gòu)的研制

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1、新產(chǎn)品煤炭工程2008年第12期礦用調(diào)度絞車排繩機構(gòu)的研制1,21趙振保,張曉珂(11中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院,北京100083;21山西煤炭職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西太原030031)摘要:針對礦用調(diào)度絞車普遍存在的亂繩、咬繩、壓繩、壘繩等現(xiàn)象,提出了在調(diào)度絞車上安裝機械強制同步自動排繩機構(gòu),研究了該機構(gòu)在水平方向上的分運動位移量與絞車滾筒纏繞或放下鋼絲繩直徑的位移量,得出了撥繩滾筒圓周旋轉(zhuǎn)運動與絞車滾筒轉(zhuǎn)速之間的協(xié)同匹配關(guān)系,實現(xiàn)了鋼絲繩在絞車滾筒上有序整齊的排列。試驗結(jié)果表明:該機構(gòu)排繩效果很好,具有良好的應(yīng)用前景和市場推廣價值。關(guān)鍵詞:調(diào)度絞車;自動排繩;橢圓齒輪;撥繩滾筒

2、中圖分類號:TD526文獻標(biāo)識碼:B文章編號:1671-0959(2008)1220098203動一個鋼絲繩直徑大小的位移量,保證鋼絲繩能整齊地排0引言列在調(diào)度絞車滾筒上。調(diào)度絞車是煤礦井下輔助運輸中的重要設(shè)備,廣泛應(yīng)為了實現(xiàn)自動排繩的目的,采用橢圓齒輪(偏心正圓齒用于煤礦井下水平巷道、傾斜巷道提運材料、設(shè)備礦車組,輪)結(jié)構(gòu)的機械強制同步自動排繩方案,其組成和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以減輕工人的勞動強度、提高搬運效率。但由于受井下條示意圖如圖1所示。件的限制,在安裝調(diào)度絞車時,絞車滾筒中心線往往與鋼操作調(diào)度絞車工作時,由絞車滾筒中軸(即太陽輪軸)絲繩軌道中心線不在一條垂線上,造成調(diào)度絞車在工作過帶動主動

3、鏈輪1轉(zhuǎn)動,主動鏈輪1通過鏈條2將動力傳送給從動鏈輪3,保持鏈輪1、3中心線平行,中心距由安裝程中普遍存在的一個問題就是:鋼絲繩在絞車滾筒上纏繞位置確定,一般自動排繩機構(gòu)安裝在調(diào)度絞車的正前方,不均,排繩紊亂而導(dǎo)致滾筒出現(xiàn)亂繩、咬繩、壓繩等現(xiàn)象;安裝位置確定后中心距不可調(diào)。從動鏈輪3帶動蝸桿4轉(zhuǎn)尤其在工人操作不當(dāng)?shù)那闆r下,甚至造成鋼絲繩只集中纏動,通過渦輪5減速,并改變運轉(zhuǎn)方向,再由渦輪軸上的繞在滾筒一側(cè)的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的出現(xiàn),容易使絞車鋼絲橢圓齒輪(偏心正圓齒輪)6帶動中間軸上的另一個橢圓齒繩牽引礦車組車輛運行時出現(xiàn)振動、沖擊,鋼絲繩跳動,輪(偏心正圓齒輪)7轉(zhuǎn)動,中間軸上的小齒輪8再

4、帶動大特別是在調(diào)度絞車下放車輛時,輕則發(fā)生行車不穩(wěn)、掉道齒輪9轉(zhuǎn)動,最后通過搖臂10使兩個撥繩滾筒11做弧線等,重則斷繩跑車、發(fā)生撞毀棚梁支護和人身事故等;同運動,將鋼絲繩有序地纏繞在調(diào)度絞車滾筒上。弧形托輪時鋼絲繩容易引起塑性變形和繩表面的劃傷,既縮短了鋼12裝在下連接板的一側(cè),便于鋼絲繩的運動,并在完成一絲繩的使用壽命,也易造成斷繩跑車事故。針對礦用調(diào)度次操作鋼絲繩端卸載,因鋼絲繩彈性而使絞車上的鋼絲繩絞車普遍存在的問題,許多學(xué)者進行了大量的應(yīng)用研究,松圈。但其使用效果均不理想。本文提出了一種可以應(yīng)用于煤礦橢圓齒輪6、7的齒數(shù)和模數(shù)決定了排繩機構(gòu)形成的水井下的橢圓齒輪結(jié)構(gòu)的機械強制同

5、步自動排繩方案,對其平方向的行走位移量,即兩撥繩滾筒在水平方向的分運動結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行了理論與實驗研究。位移,實現(xiàn)絞車滾筒轉(zhuǎn)動一圈,兩撥繩滾筒在水平方向的分運動位移量為一個鋼絲繩直徑;兩撥繩滾筒的圓周旋轉(zhuǎn)1機械強制同步自動排繩機構(gòu)設(shè)計方案運動由搖臂10帶動;排繩機構(gòu)系統(tǒng)減速由渦輪蝸桿4、5自動排繩機構(gòu)的基本原理就是能夠根據(jù)調(diào)度絞車收放和大、小圓柱齒輪8、9完成,使兩撥繩滾筒的撥繩速度與鋼絲繩時連續(xù)調(diào)節(jié)收放速度的需要,自動調(diào)整排繩機構(gòu)形絞車滾筒的轉(zhuǎn)速相匹配。成的水平運動,使排繩機構(gòu)形成的水平方向的運動位移能2機械強制同步自動排繩機構(gòu)機理分析夠動態(tài)跟蹤調(diào)度絞車滾筒的轉(zhuǎn)動位移。即調(diào)度絞車滾筒每轉(zhuǎn)一

6、圈,收放一圈的鋼絲繩,排繩機構(gòu)就要相應(yīng)地水平移自動排繩系統(tǒng)實際上是一個動態(tài)的位置跟蹤系統(tǒng),最收稿日期:2008-08-06基金項目:國家“十一五”科技支撐計劃(2006BAK03B0303,2006BAK04B00)作者簡介:趙振保(1965-),男,山西新絳人,副教授,博士研究生,從事煤礦機械、安全及粉塵防治方面的研究。982008年第12期煤炭工程新產(chǎn)品1n滾v=(3)2n此自動排繩機構(gòu)采用橢圓齒輪(偏心正圓齒輪),對橢圓齒輪(偏心正圓齒輪)的控制精度要求很高,因此,式(2)和(3)是非常重要的,它直接影響著鋼絲繩的排列效果,其鋼絲繩在絞車滾筒上纏繞或放下一個來回,排繩兩撥繩滾筒就必

7、須旋轉(zhuǎn)一圈。當(dāng)絞車滾筒按指定的方向和速度轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)鋼絲繩的收放時,絞車儲繩滾筒轉(zhuǎn)過一圈,滾筒上的鋼絲繩增加或減少一圈,排繩兩撥繩滾筒就必須向左或向右在水平方向移動長度為一個鋼絲繩直徑的位移量,才能保證鋼絲繩整齊地排列在滾筒上。橢圓齒輪(偏心正圓齒輪)用來保證搖臂旋轉(zhuǎn)速度的同時,其主要作用使兩撥繩滾筒排繩沿水平方向的位移量滿足絞車滾筒纏繞或放下鋼絲繩直徑的位移量,從而使鋼絲繩有序的排放在滾筒上。搖臂足以滿足大負(fù)荷絞車的需要,大大提高了