大坡度长运时长运距离卡轨车的技术改造.docxVIP

大坡度长运时长运距离卡轨车的技术改造 目前，该车辆的无限制在线输送已在邢台矿场的生产中得到广泛应用。它的运输安全和运输能力大大提高了小绞车的运输能力。由河北煤炭科学研究院研制生产的KWGP-40/600J型掘进无极绳牵引普轨卡轨车,具有系统布置紧凑、占用空间较小、部件结构简单和拆卸移动方便等诸多优点,能够很好地解决原来掘进工作面多部小绞车接力运输设备和物料而带来的工人劳动强度大、工作效率低、后续材料存在不到位、中间环节多、不安全因素多等一系列问题,实现了在多变坡、多转弯巷道掘进中设备和物料的连续运输,为实现巷道安全高效掘进创造了良好条件。 1 运输条件分析 邢台矿5517工作面是开采5#煤层的薄煤综采工作面,地质条件极其复杂,为了最大限度回收煤炭资源,工作面运料巷沿断层布置,形状极不规则,共有8个转弯,转弯角度为130~150°,最大坡度为20°,最大运输距离为900 m。由此可见,该工作面运料巷掘进运输条件比较困难,特点是距离长、转弯多、坡度大。 近两年来,邢台矿在应用KWGP-40/600J掘进无极绳牵引普轨卡轨车方面积累了许多宝贵经验,但象5517工作面运料巷这样困难的运输条件还是第一次遇到。 2 卡轨车辆绳轮衬加深改造,提高运输环 (1)主绳轮衬实施加宽改造,确保牵引力满足需要。KWGP-40/600J型卡轨车在5517工作面运料巷能否应用的关键是牵引绞车能否满足所需牵引力的需要,为此,首先进行了牵引力校核。 所需牵引力为: 式中m—最大运输重量,取m=8000 kg; α—最大坡度,取α=20°; f—车辆运行阻力系数,取f=0.035; q—钢丝绳单重,选用φ18的钢丝绳,取q=1.218 kg/m; ω—钢丝绳运行阻力系数,取ω=0.25; l—最大运输距离,取l=900 m。 经计算,5517工作面运料巷运输所需牵引力为35 k N,而KWGP-40/600J型卡轨车额定牵引力40 k N,额定牵引力大于所需牵引力,表明能够满足给定运输条件的需要,但其富裕量不大。为了保证卡轨车的可靠运行,对卡轨车主绳轮衬实施了加宽改造,由原来的240 mm增加到320 mm,使钢丝绳由原来的仅能在主牵引滚筒轮衬缠2圈增加到3圈,并重新排布了绳道位置,保证增加一圈绳后不互相咬绳,这样就增大了钢丝绳在主牵引滚筒上的摩擦力,避免了过去由于缠绕绳圈数少而摩擦力小,在运输线路长的情况下容易出现打滑的情况,从而保证了牵引绞车的牵引力能够得到充分发挥。 (2)增加牵引车储绳量,满足长距离运输的需要。5517工作面运料巷掘进最大运输距离为900m,而KWGP-40/600J型卡轨车由于受其牵引储绳车储绳量少的限制,最大运输距离只有800 m,不能满足5517工作面运料巷掘进运输的需要。为了解决这个问题,重新设计与制作了一个储绳筒,将储绳筒的宽度由原来的600 mm增加到900 mm,可使储绳筒的储绳量达到1200 m,从而能够满足1000 m以上长距离运输的需要。 (3)牵引绞车采用双速电机,提高卡轨车的运行平稳性。考虑到5517工作面运料巷掘进运输线路具有弯道较多、弯度较大、转弯频繁的特点,为了避免翻车事故的发生,在牵引绞车上安装了双速电机,从而可实现卡轨车的双速运行,即在重载情况下或过坡道、弯道时选用低速运行(0.7 m/s),以提高卡轨车的运行平稳性,而在轻载或直道时选用高速运行(1.0 m/s),以提高卡轨车的运输效率。 (4)改造压绳轮和外导绳轮,减少卡轨车运行阻力。根据已往的实践经验,卡轨车在使用过程中,压绳轮经常因受巷道底臌等因素影响而抬高,致使压绳轮边框与钢丝绳发生摩擦,这不仅会使钢丝绳严重受损,而且也增大了卡轨车的运行阻力。为了解决这个问题,对压绳轮边框进行了改造,最大限度地降低了边框高度,显著增大了边框与钢丝绳之间的距离,从而避免了边框与钢丝绳的摩擦,可有效降低卡轨车的运行阻力。 另外,为了解决外导绳轮与钢丝绳相互摩擦的问题,将外导绳轮由过去的单轮结构改造为双轮结构,使钢丝绳在运行中始终处在两个绳轮的包围之中,无论外导绳轮的位置如何变化,都不会发生钢丝绳与外导绳轮框架摩擦现象,从而有效地减少了钢丝绳的磨损,延长其使用寿命。 3 kwgp-40/400j型卡轨车在复杂条件下的应用效果分析 当掘进工作面选用卡轨车作为辅助运输时,由于受其作业空间条件的限制,一般都选用储绳绞车的储绳量和牵引绞车的牵引力都较小的KWGP-40/600J型卡轨车,所以,卡轨车运输难以在长度和坡度较大且转弯较多的巷道中应用,从而限制了卡轨车在复杂困难条件下的应用范围和优越性的发挥。邢台矿通过对KWGP-40/600J型卡轨车实施简单的技术改造,使牵引力有了可靠保障,运输距离由原来的800 m增至1000 m以上,成功地应用在运输距离长、巷道坡度大、转