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矿用无极绳绞车的改进设计

文档作者：张小玲文档来源：焦作神华重型机械制造有限公司		点击数：	更新时间： 2022年08月28日
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总第131期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2010．08．034
矿用无极绳绞车的改进设计
张小玲
(焦作神华重型机械制造有限公司，河南焦作454000)
摘要：针对JWB55BJ矿用无极绳调速机械绞车梭车高度方向尺寸较大，难以通过井下截面较低巷道正反
风门这一难题，提出了梭车的改进设计方案，并验证了梭车滚筒的储绳量和安全性能。
关键词：无极绳绞车；梭车；改进
中图分类号：TD534 文献标识码：B 文章编号：1005．2798(2010)08．0078—02
1 问题的提出
焦煤公司近两年购进了一些JWB55BJ矿用无
极绳调速机械绞车，该绞车是以钢丝绳牵引的轨道
运输设备，它由驱动装置、张紧装置、梭车、尾轮和轮
组等组成。主要用于井下工作面巷道和采区大巷实
现材料、设备及人员运输。特别适用于运输大型综
采设备，也可用于地面轨道运输。
绞车中的梭车，具有储存和固定钢丝绳的功能，
绞车使用中是靠钢丝绳来牵引矿车、平板车、材料车
的。一定的储绳量，是保证绞车输送距离的需要。
JWB55BJ无极绳绞车的储绳量是1 200 m，为保证
这一储绳量，原设计的储绳轮直径为1 200 mm。大
直径的储绳轮，导致了梭车高度、宽度方向尺寸较
大，对于有些井下截面较低巷道，带来了梭车难以通
过正反风门的难题，限制了绞车的使用范围。为此，
决定对梭车进行改进设计。
2 原梭车的结构和功能
原梭车如图1所示，主要由车架、紧绳装置、棘
爪装置、车轮组件、储绳轮等部件组成。梭车上安装
有一个可储存钢丝绳的储绳轮，作用是延伸或缩短
运距。收、放绳时先拔出固定销，手工摇转储绳轮，
钢丝绳逐渐缠绕于储绳轮上(钢丝绳逐渐脱离储绳
轮)，满足要求后插入固定销。同时，为防止摇转储
绳轮时发生反转，梭车上还安装了一套棘轮机构。
车轮组件安装在车架底部，组成行走机构，起行走和
承载作用。
的整体高度。
新设计的梭车如图2所示，其特点在于，储绳轮
由一个变为两个后，储绳轮直径由原来的1 200 mm
减小为816 mm，车架部分仅仅在长度方向增加了
450 mm。为防止储绳轮发生反转，将棘爪装置也由
原来的一个增加为两个，分别安装在储绳轮的两侧。
1一车架；2一紧绳装置；3一棘爪装置；4一车轮组件；5一储绳轮
图l 原梭车结构
1一车架；2一紧绳装置；3一储绳轮；4一车轮组件；5一棘爪装置
图2 新梭车结构
3 改进方案 4 验证
在不减少梭车储绳量的情况下，仅将车架少做
改动，把梭车的单储绳轮变成双储绳轮，以减少梭车
为了使新设计的储绳轮仍能满足原设计要求，
进行了详细计算。
收稿日期：2010-04-27
作者简介：张小玲(1965一)，女，河南博爱人，工程师，从事煤矿机械设计与制造技术工作。
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20l0耳8月 张小玲：矿用无极绳绞车的改进设计 第19畚第8期
1) 储绳量。新设计储绳轮滚筒直径为
203 mm，滚筒边缘(即储绳轮)直径为816 mm，滚筒
宽为704 mm，钢丝绳直径为22 mm，704 ÷22=
33．36，滚筒上每层钢丝绳最多可缠绕33圈。
钢丝绳在滚筒上缠绕到1、3、5、7⋯层时，缠绕
33圈；钢丝绳在滚筒上缠绕到2、4、6、8⋯层时，缠绕
32圈。钢丝绳在滚筒上缠绕l3层时，钢丝绳长度
为：
Ll=3．14(225+301．4+377．8+454．2+530．6
+607+683．4)×33+3．14(263．2+339．6
+416+492．4+568．8+645．2)×32
=3．14×3 179．4×33+3．14×2 725．2×32
= 603 277．5 mm
两滚筒缠绕的钢丝绳总长度为：
L =2L1=2×603 277．5 mm =1 206 555 mm
= 1 206 m
l 206 m >1 200 m
新储绳轮的储绳量完全能够满足原设计的要求。
2) 安全性能。根据《煤矿安全规程》第四百
二十条第一款要求：滚筒边缘高出最外1层钢丝绳
的高度，至少为钢丝绳直径的2．5倍。
该绞车所用钢丝绳直径为22 mm，新储绳轮滚
筒边缘距钢丝绳最外缠绕层的高度为：
h： ：55．3 mm
h／d=55．3／22=2．514
2．514>2．5
新储绳轮滚筒完全能满足《煤矿安全规程》要
求。
5 结论
改进后的双储绳轮梭车，在保证整台绞车不做
大的改动的情况下，能够顺利通过井下截面较低巷
道正反向风门，扩大了JWB55BJ矿用无极绳调速机
械绞车的使用范围，并为其他无极绳绞车的改进提
供了思路。
『责任编辑：魏晋英]
(上接第29页)围岩变形量大大地较低。同时，也可
以看出，窄煤柱宽取为5 m时，顶底板变化量与平面
位移都达到了最小。
另外，锚杆本身具有极大的延伸率(如表1)，在
保持高阻力的同时，可适应围岩较大的变形，释放变
形能，减小载荷，维护效果良好。
表1 高强螺纹钢锚杆力学性能
3 结论
1) 沿空巷道的布置应避开覆岩应力的峰值，
支护巷道宽度应小于危险点m+ 。
2) 锚杆支护主动支撑，其本身所允许的极大
的变形率完全适应沿空巷道剧烈的变形，提高了围
(上接第77页)最大应力(包括(Or ) 和(or ) )
几乎不变，表明就巷道围岩的稳定性而言，锚固长度
由600 mm至1 800 mm(全长锚固)其性能相同，但
前者大大节省了锚固用树脂药卷量。
参考文献：
[1] 陶连金，王泳嘉．回采巷道锚杆支护分析[J]．建井技
术，1998(1)：21—24．
岩峰值强度与残余强度，提高了煤柱自身稳定性，释
放了变形能，对窄煤柱支护起到了非常好的支护作
用。
3) 综合沿空巷道布置的研究与锚杆支护的充
分利用，初步确定沿空掘巷窄煤柱4～5 m。
参考文献：
[1] 柏建彪，侯朝炯，黄汉富，等．沿空掘巷窄煤柱稳定性数
值模拟研究[J]．岩石力学与工程学报，2004(20)．
[2] 柏建彪，王卫军，侯超炯．综放工作面沿空掘巷围岩控
制机理及支护技术研究[J]．煤炭学报，2000(5)：478
— 481．
[3] 钱鸣高，石平五．矿山压力与岩层控制[M]．徐州：中国
矿业大学出版社，2003．
[4] 陈科，柏建彪，朱琪．沿空掘巷小煤柱破坏规律及
合理宽度的确定[J]．煤矿安全，2009(8)．
[责任编辑：魏晋英】
[2] 贾颖绚，宋宏伟．土木工程中锚杆支护的研究现状与展
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[责任编辑：魏晋英]
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