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多绳摩擦提升机更换钢丝绳的安全问题 随着大型深水采矿的建设和一些老煤矿公司的开采年限的增加，立井越来越深，多绳索撒布机的独特优越性和套装技术的日益完善，在煤矿公司中得到了广泛应用。我矿是20世纪80年代扩建,主、副提升采用了井塔与落地式摩擦提升机。长期以来,提升钢丝绳定期更换,工序复杂、工期紧、不安全因素多、机械化程度低、职工劳动强度大。虽然我矿以前针对换绳工作,制作了一些必要的设备,形成了一套成熟技术,基本满足了换绳工作的需要,但上述问题无法克服。为了彻底改变这一状况,总结以往技术经验,经反复设计、计算、验证,利用闲置设备、废旧材料,制作了一套电动换绳机。 1 传输方案、设计和计算 1.1 旧绳更换回收 让电动机代替人工转动4个缠绳轮,以0.3 m s的速度与提升机保持同步,进行新、旧绳更换和回收,是解决问题的技术关键。根据以往换绳技术经验,结合现有可利用部分闲置设备,经过反复分析、类比,确定采用四轮联动,动力装置中置。 1.2 强度u (1)用类比法选择绳轮内径直径;内缘宽度B=1 000 mm。 (2)按钢丝绳规格选择绳轮外径 钢丝绳直径d=32 mm,长度L=600 m钢丝绳全长体积 考虑到容绳富余量,取 1.3 开放式齿轮齿数计算图1 有关参数:初选电机功率P=4 kW;转速n=1 445 r min;开式齿轮齿数; 减速比: Ⅰ级(蜗轮蜗杆减速机)减速比 Ⅱ级(开式齿轮)减速比总减数比 绳轮转速绳轮线度 其中 1.4 电机验证结果 式中F———每人转动绳轮力,F≈300 N。 每绳轮需6人,4个绳轮所需总功率 式中K———电机功率备用系数,取K=1.2; η———机械效率,取η=0.8。绳轮转动所需扭矩 式中人工绳轮直径。 电机输入扭矩 因此,所选电机能满足要求。 根据以上计算、验证结果如下: (1)绳轮:内径直径;内缘宽度B=1 000 mm;外径直径。 (2)电机:型号JDSB-4;功率P=4 kW;转速n=1 445 r min;电压380 V。 (3)传动方式:四轮联动,动力装置中置;绳轮轴转动均采用双列滚动轴承,型号3612,共8套;联轴器为刚性4″法兰盘(4副)。 (4)减速比;两级减速;减速机具有自锁性。 (5)绳轮线速度v=0.296 m s;绳轮线速度基本与提升机规定换绳速度0.3 m s一致,可以满足要求。 1.5 槽钢的焊接 为了便于移动运输,结合现场实际情况,电机、减速机与4个绳轮的支承架,统一用“工”字钢、14#槽钢,制成方形与梯形架,各自焊接固定于5个闲旧1 t矿车底盘;焊固时,要注意使电机、减速机重心保持平衡,减速机输入轴与绳轮轴高度一致。换绳前,绳轮车找平找直,再将5个车分别用钢丝绳与地桩等固定牢,然后用80#槽钢将绳轮车底部相互联为一体,使其更加稳定可靠,保证换绳工作安全顺利进行。 2 换绳时的使用 电动更换机的制作,没有投入任何费用,完全是利用闲置设备、废旧器材。仅费用1项,就节省了几万元。我矿主井(塔式)2006年5月1～2号换绳时,原来由30人(每1班4个绳轮每轮6～8人)专门转动缠、放绳轮工作,减为1人远距离电控操作,1～2人监护即可完成。它的使用一方面极大地提高了工作效率,使每次换绳共可节省50多人次(二班与前期准备工作),缩短换绳时间2～3 h;另一方面完全解脱工人的体力劳动,消除了绳轮过去各自独立,容易被绞车过速拉翻可能造成的安全事故。 3 预防钢网落后工作方式在轮 更换机的研制成功,结束了多年来依靠人工转动绳轮,更换提升钢丝绳落后工作方式。它将为煤矿机械化水平的提高和生产安全发挥独特作用,并产生良好的经济效益和社会效益,具有广泛的推广价值。