运输巷道起伏对无极绳连续运输车牵引力影响研究

运输巷道起优对无极绳连续运输车牵引力 影响研究 摘要无极绳连续运输车是煤矿井下运输巷道以 钢丝绳牵引的一种新型辅助运输设备，适用于长距离、多起 优、大吨位工况条件下的采区上（下）山、采区集中运输巷 和工作面顺槽等运输系统内的不经转载的直达运输，通过对 巷道起伏对无极绳连续运输车牵引力影响的分析，提出了巷 道设计、掘进以及设备现场安装设计、施工过程中应注意的 问题。 关键词运输巷道起伏；无极绳连续运输车；牵引力； 影响；分析 中图分类号TD52文献标识码A文章编号1674-6708 （2013） 91-0110-02 无极绳连续运输车是煤矿井下运输巷道以钢丝绳牵引 车辆的一种新型辅助运输设备，它适用于长距离、多起伏、 大吨位工况条件下的采区上（下）山、采区集中运输巷和工 作面顺槽等运输系统内的不经转载的直达运输。但在运行中 牵引能力会受到巷道起伏、钢丝绳伸长量变化等复杂因素的 影响，造成车辆掉道或牵引力不足驱动轮打滑等问题。现以 SQ系列连续牵引车为例，对巷道起伏对无极绳连续运输车牵 引力影响进行分析，为解决现场使用中存在的问题提供借 鉴。 1无极绳连续运输车牵引梭车在起伏巷道运行受力分 析 SQ系列无极绳连续运输车主要由机头驱动装置、张紧 器、钢丝绳、梭车、迂回轮、托压绳轮、弯道轮组、控制系 统等组成。 无极绳连续运输车钢丝绳固定在梭车两端，钢丝绳通过 张紧器，绕经驱动滚筒和迂回轮，通过梭车与运输车辆连接, 牵引运输串车进行无极运输。车辆运行过程中，不管梭车在 运输串车的两端还是在串车中间，车辆在通过坡度变化较大 巷道时，梭车的受力会随着坡度的变化发生较大变化，随着 梭车受力的变化，钢丝绳的受力也随着发生变化，梭车向上 山或向下山运行，梭车前后端钢丝绳会出现一端张紧而另一 端松弛。 由于矿井采区运输巷道多数是沿每层走向掘进，运输轨 道坡度变化无常，一会上山一会下山，车辆受力方向随着发 生急剧变化，串车用软连接时，车辆受力方向变化时经常发 生车辆相互撞击，严重时会造成车辆掉道。 2巷道起伏对牵引力的影响分析 2. 1巷道起伏造成牵引钢丝绳弹性变形量加大 钢丝绳具有弹性变形的特性，一般情况下，钢丝绳在刚 悬挂的初期，钢丝绳弹性变形量会较大，需要将钢丝绳弹性 变形量及时进行张紧，否则，钢丝绳发生松弛现象，造成作 用于驱动轮上的正压力下降，造成无极绳连续运输车牵引力 下降，影响运输能力。 巷道坡度的变化对钢丝绳弹性变形也会产生影响，当梭 车牵引车辆向上坡运行时，梭车的一端钢丝绳的弹性变形量 会较大，如果张紧器选择正确，张紧器会有效吸收钢丝绳的 弹性变形量，如果张紧器选择不当，会出现钢丝绳的一部分 变形量没有有效吸收，钢丝绳在驱动轮上正压力减少，钢丝 绳出现打滑，车辆无法正常运行。 2. 2巷道起伏造成钢丝绳张紧力变化剧烈 巷道坡度发生变化时，梭车一端的钢丝绳受力也相应发 生变化，如图2所示，钢丝绳的受力变化也就是钢丝绳张紧 力发生变化，当产生较小的张紧力变化时，钢丝绳会出现抖 动，梭车牵引的车辆会发生窜动，但当巷道坡度发生急剧变 化，梭车受力端发生突然转换，梭车两端钢丝绳受力方向和 受力状态会突然发生变化，运行中的梭车会发生车轮跳起现 象，梭车连接的串车如果采用软连接，连接装置的受力方向 受力状态也会发生急剧变化，车辆会相互撞击非常容易造成 车辆掉道现象的发生。 3无极绳连续运输车安装位置对运输能力影响分析 巷道坡度变化及张紧器选择对无极绳连续运输车运输 能力有影响外，无极绳驱动装置安装位置对无极绳连续运输 车运输能力也有影响。当无极绳驱动装置较近距离内出现大 角度上山时，梭车牵引较大载荷车辆向上山方向运行，由于 梭车受力的一段钢丝绳长度较长，所受拉力又较大，所以钢 丝绳会产生较大的弹性变形量，钢丝绳产生的弹性变形量传 递到梭车顶一端钢丝绳上，使另一端钢丝绳的张紧力为零， 出现明显的松弛情况。钢丝绳一般在驱动轮上缠绕三圈半， 驱动轮上钢丝绳一部分张紧力较大，而另一部分张紧力较 小，钢丝绳作用于驱动轮上的正压力不足，产生的牵引力不 足以克服梭车及运输车辆的阻力，钢丝绳则会在驱动轮上打 滑，影响无极绳连续运输车运输能力。如果无极绳驱动装置 安装位置距离上山较远，当梭车牵引较大载荷车辆向上山方 向运行，由于梭车受力的一段钢丝绳长度较短，虽然钢丝绳 张紧力依然较大，但是钢丝绳不会产生较大的弹性变形量， 钢丝绳产生的弹性变形量传递到梭车另一端钢丝绳上，张紧 器及时吸收，另一端钢丝绳也不会出现明显的松弛情况。 为避免因钢丝绳张紧力不足造成连续运输车上山运输 较重物件时驱动轮打滑现象，故而在连续牵引车运输线路设 计中，连续运输车驱动装置位置应避免设置在距离上山山下 较近的地点。在机头设计时应尽量加大驱动轮与张紧器之间 距离，条件允许时还可加装一组简易张紧装置。 4无极绳连续运输车设计安装注意事项 无极绳连续运输车运输受到轨道的坡度变化等因素的 影响，制约了无极绳连续运输车的使用范围，影响了无极绳 连续运输车的普及和推广。矿井的设计和开拓部署，要充分 考虑无极绳连续运输车的性能特点和适用条件，为连续运输 车安全高效地运行创造条件，要避免较大的巷道坡度起伏， 尽可能减少巷道起伏次数，同时在运输系统设计、设备安装、 轨道铺设、运行维护等方面严格控制，以消除巷道起伏造成 的钢丝绳伸缩变形及弹性特征因素对连续运输车安全运行 的影响。同时，在电气控制方面采用软启动或变频技术， 提高系统运行的稳定性，这样才能使整个系统充分发挥作 用，以取得尽可能大的经济和社会效益。