山 西 省 煤 炭

優(yōu) 秀 學(xué) 術(shù) 論 文 評 審 表

  論文題目  新型固定抱索器架空乘人裝置水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)開發(fā)應(yīng)用

      申報學(xué)科組 煤炭技術(shù)工程與礦山工程組 學(xué)科組代碼 13

      作者姓名  劉海平    職稱  工程師      年齡   40     

      工作單位 （詳細）同煤集團生產(chǎn)技術(shù)部   職務(wù)  科長  

      通訊地址 大同煤礦集團公司生產(chǎn)技術(shù)部   郵編 037003    

      聯(lián)系電話      0352-7868355  13593036501          

      推薦單位       大同煤礦集團有限責(zé)任公司          

                                    2011年12月20日

     新型固定抱索器架空乘人裝置水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)

開發(fā)應(yīng)用

劉海平

（大同煤礦集團公司        山西大同        037003）

摘  要：簡要介紹了一種固定抱索器架空乘人裝置水平轉(zhuǎn)彎新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，闡述了轉(zhuǎn)彎裝置的構(gòu)成、特點、主要技術(shù)參數(shù)及工作原理，針對活動抱索器過水平轉(zhuǎn)彎存在的乘坐不便、管理不便、運行效率低、安全保障性差、入井人員高峰期時，吊椅調(diào)度困難等實際問題，對原有架空乘人裝置進行了改造，并具體分析了該裝置的應(yīng)用情況及所取得的經(jīng)濟社會效益。

關(guān)健詞：固定抱索器；架空乘人裝置；水平轉(zhuǎn)彎；開發(fā)；應(yīng)用

中圖分類號：TD538  文獻標識碼：B  文章編號：1003-496X（2010）06-0065-03

架空乘人裝置，俗稱猴車，早在20世紀60年代就已在煤礦使用，因其安全高效、舒適方便、運行平穩(wěn)、易于操作、適應(yīng)性強、維護簡單而在煤礦井下人員運送系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，并深受煤礦基層單位和工人好評。多年來雖然產(chǎn)品得到不斷改進完善，各項技術(shù)日趨成熟。但是，采用固定抱索器實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎問題一直沒有得到很好解決。隨著礦井采掘深度及范圍的增加，巷道長度隨之增加，巷道地形也變得更為復(fù)雜，遇到水平彎道、坡度較大時，就會給此裝置的安裝和運行帶來一定的難度，特別是在既有水平轉(zhuǎn)彎又有坡度較大的斜井，且距離長、運量大時，使用安裝架空乘人裝置就更加困難，活動抱索器雖能實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎，但爬坡能力受到限制、乘坐、管理非常不便且安全保障性差，因此研究固定抱索器水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)就具有重要的現(xiàn)實意義。

1  工作原理及調(diào)緊裝置

1.1  工作原理

該裝置為一行星輪系，安裝于巷道之內(nèi)轉(zhuǎn)彎處，當(dāng)整個系統(tǒng)啟動時，水平固定抱索器轉(zhuǎn)彎裝置的行星架處于靜止狀態(tài)，鋼絲繩附在行星輪上，行星輪運轉(zhuǎn)并處于動平衡狀態(tài)；當(dāng)固定抱索器過來時，固定抱索器碰到行星輪，由于行星輪是處于動平衡狀態(tài)，受到水平外力時即刻帶動行星架轉(zhuǎn)動，使固定抱索器能順利的通過,從而達到了轉(zhuǎn)彎的效果。通過調(diào)整調(diào)緊裝置,可以控制行星架的轉(zhuǎn)動狀況（見圖1）。

                        圖1

   圖1

   1—支架, 2—11號礦用工字鋼, 3—調(diào)緊裝置, 4—行星架,5—行星輪, 6—抱索器, 7—承載索

1.2  調(diào)緊裝置及使用

在調(diào)緊裝置的作用下,可以很好的控制行星架的轉(zhuǎn)動狀況。一般情況下,行星架處于動平衡狀態(tài)下,只有行星輪隨鋼絲繩運動,如果此時行星架也在轉(zhuǎn)動當(dāng)中,就必須調(diào)緊調(diào)緊裝置。而當(dāng)固定抱索器通過的時候,行星架就必須能隨著固定抱索器順利轉(zhuǎn)動,不能有卡滯現(xiàn)象,此時可以通過調(diào)緊調(diào)松調(diào)緊裝置來實現(xiàn),最佳狀況是固定抱索器過去后行星架再轉(zhuǎn)一格即停下不動為最佳狀況。當(dāng)需要調(diào)松調(diào)緊以控制行星架的轉(zhuǎn)動狀況時，先松開鎖緊螺母4，然后調(diào)松調(diào)緊調(diào)緊螺桿5，試運行正常后再鎖緊鎖緊螺母4即可。平時運得當(dāng)中，必須檢查此裝置的狀況,防止意外松脫,發(fā)生事故（見圖2）。

圖2

1—壓縮彈簧, 2—耐磨替換板, 3—耐磨鋼珠, 4—鎖緊螺母, 5—調(diào)緊螺桿

2 裝置優(yōu)點

（1）與過去我們曾經(jīng)使用過的“7”字形固定抱索器及抗繩輪組轉(zhuǎn)彎機構(gòu)相比，設(shè)計簡單、運行平穩(wěn)可靠、安全高效、投資少、操作簡單、易于管理、維護費用低。

(2)設(shè)計了獨有的轉(zhuǎn)彎吊椅通過自動保護裝置，吊椅通過轉(zhuǎn)彎點時，如果吊椅的抱索器松動打滑，在PLC設(shè)定時間內(nèi)接近傳感器沒有檢測到下一個吊椅通過的信號時，系統(tǒng)將自動停止運行，并發(fā)出故障報警聲，同時顯示窗口將顯示“轉(zhuǎn)彎滑椅保護”。

3  應(yīng)用情況及社會經(jīng)濟效益

3.1 應(yīng)用情況

2008年初，馬口礦專門開拓了一條從一水平到二水平的用于員工上下班的架空乘人裝置（俗稱猴車）運人巷道。該巷道長860米，寬3.5米，高2.6米，內(nèi)有25°、210米長的斜坡一處，17°24’24”的轉(zhuǎn)彎一處。原來安裝的是“可摘掛抱索器架空乘人裝置”，因存在乘坐不方便、管理不便、運行效率低、安全保障性差、入井人員高峰期時，吊椅調(diào)度困難等問題，使用效果不是很理想。經(jīng)多方論證，在不改變原來猴車安全性能的前提下安裝了設(shè)計兩組猴車“行星輪系固定抱索器轉(zhuǎn)彎裝置”，將摘掛式抱索器改成固定式抱索器，從而解決了原來猴車存在的問題，并且一次性安裝調(diào)試成功，運行以來，沒有出現(xiàn)大的故障，效果良好。改裝后的猴車，其最大優(yōu)點就是乘坐方便、運行效率高、安全性大大提高，同時克服了原來猴車因摘掛吊椅存在的缺陷。

3.2 社會經(jīng)濟效益

(1)節(jié)約了一套運輸設(shè)備，減少了一個運人環(huán)節(jié)，如未解決水平轉(zhuǎn)彎問題，該系統(tǒng)需兩部猴車，按從水平轉(zhuǎn)彎處起再裝備1套650m架空乘人裝置計算，節(jié)約資金90余萬。

(2)減少了管理人員，節(jié)省了勞動力，比使用活動抱索器可減少吊椅管理人員6名，按每工平均130元計算，則年創(chuàng)效130元/工×22個工/月×12個月×6人＝21萬元。

(3)減少了行走時間，減少了體力消耗，使工人能夠保持充沛的精力進行工作，避免了因人的不安全因素導(dǎo)致事故發(fā)生的可能運人環(huán)節(jié)。經(jīng)測算，同原路線相比往返可節(jié)省40分鐘左右，節(jié)省一半時間，員工體力得到一定保障，提高了勞動效率，同時有效工作時間大大提高了，以人員進出最高峰（早班）時為100人計算，二班、夜班平均50人，日平均進出400人·次，按往返一次節(jié)約2/3小時/人計算，每年節(jié)約的工時費為：300天×400人·次×2/3小時×18元/小時＝144萬元。

(4)由于實行了自動化控制系統(tǒng)，使架空乘人裝置能夠節(jié)能運行。預(yù)計每年可節(jié)約電費15萬元，減少更換輪襯和鋼絲繩費用10萬元，共計25萬元。

(5)該技術(shù)為國內(nèi)獨創(chuàng)，解決了多年來固定抱索器水平轉(zhuǎn)彎裝置因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差、造價高難以普及推廣應(yīng)的難題，具有巨大的社會經(jīng)濟效益。

4  結(jié)束語

該技術(shù)為國內(nèi)首創(chuàng)，且結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，維護方便，克服了現(xiàn)有固定抱索器轉(zhuǎn)彎裝置機構(gòu)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)彎時抱索器與機構(gòu)輪系之間沖擊力大、磨損嚴重、運行不夠平穩(wěn)等諸多缺點，經(jīng)試用證明，總體性能指標居國內(nèi)同類產(chǎn)品領(lǐng)先地位。

 “定位鎖緊裝置”的彈簧易損，需經(jīng)常更換，增加了維護用工及易損件的費用，需優(yōu)化“定位鎖緊裝置”設(shè)計，或改進“定位鎖緊裝置”彈簧的材質(zhì)，提高其抗疲勞強度。該技術(shù)使得礦井復(fù)雜巷道條件下運人系統(tǒng)使用固定報索器架空乘人裝置實現(xiàn)垂直、水平轉(zhuǎn)彎連續(xù)運送的普遍推廣成為可能，具有極為廣闊的推廣應(yīng)用前景。