自動(dòng)排繩測(cè)速裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要：文章對(duì)運(yùn)輸絞車在煤礦井下使用情況做了簡(jiǎn)要分析，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)于亂繩、咬繩的原因進(jìn)行分析，并提出解決問(wèn)題的方案設(shè)計(jì)，通過(guò)本設(shè)計(jì)可以解決亂繩、咬繩等實(shí)際運(yùn)行存在的問(wèn)題，提高煤礦運(yùn)輸安全及人員安全。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸絞車；自動(dòng)排繩機(jī)構(gòu)；測(cè)速深度指示機(jī)構(gòu)；鋼絲繩

目前在所有的絞車使用過(guò)程中排繩是個(gè)很大困難，往往出現(xiàn)亂繩、咬繩、纏繩等現(xiàn)象，不但工作效率低，而且由于鋼絲繩磨損嚴(yán)重，鋼絲繩的壽命大大降低，給連續(xù)工作帶來(lái)了困難，同時(shí)也是一個(gè)很大的安全隱患，很容易發(fā)生操作者的傷亡事故；同時(shí)運(yùn)輸絞車傳統(tǒng)的測(cè)速、深度指示裝置精度低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因?yàn)槊坷p繞一圈的鋼絲繩長(zhǎng)度都在變化，所以傳統(tǒng)渦輪蝸桿的深度指示非常不準(zhǔn)確，測(cè)速也是同樣道理，卷筒每纏繞一層鋼絲繩，直徑就會(huì)加大，線速度就會(huì)增加，所以測(cè)量滾筒轉(zhuǎn)速得到的線速度是不準(zhǔn)確的。

運(yùn)輸絞車在煤礦井下工作場(chǎng)所應(yīng)用非常普遍，由于其輕巧、靈活的特點(diǎn)，這些絞車在盤區(qū)軌道巷和工作面運(yùn)輸巷中充當(dāng)著拉運(yùn)重載平板車和黑牛車的重要角色。礦井中潮濕、多塵，工作環(huán)境惡劣，絞車在這樣的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度運(yùn)行，鋼絲繩在絞車滾筒上整齊排列就成了困擾其正常高效工作的問(wèn)題。如果得不到及時(shí)妥善的處理，鋼絲繩在纏繞過(guò)程中會(huì)發(fā)生咬繩、跳繩的現(xiàn)象，影響鋼絲繩的使用壽命，對(duì)絞車司機(jī)的人身安全也埋下了嚴(yán)重的安全隱患，為此需要設(shè)計(jì)一種自動(dòng)排繩裝置，可以在絞車運(yùn)作時(shí)，無(wú)需人為干預(yù)，自動(dòng)將鋼絲繩整齊排列纏繞在絞車滾筒上，并且能提供準(zhǔn)確的速度指示和運(yùn)行距離顯示。

排繩原理：絞車通常情況下負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鋼絲繩處于緊繃狀態(tài)，收繩時(shí)鋼絲繩筆直收回，總是落在滾筒上某一固定位置，不斷疊加纏繞，同時(shí)造成咬繩、跳繩的危害，滾筒排繩空間無(wú)法得到充分利用。如果在鋼絲繩回收時(shí)使鋼絲繩保持緊繃狀態(tài)，同時(shí)給它一個(gè)橫向牽引力，繩子就可以在滾筒寬度范圍內(nèi)左右移動(dòng)，繩子就可以整齊排列，問(wèn)題便得到解決。而且此牽引力在滾筒寬度范圍內(nèi)能自動(dòng)往返運(yùn)行，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排繩功能。

1 排繩測(cè)速深度指示裝置結(jié)構(gòu)

本裝置提供一種可以實(shí)現(xiàn)絞車自動(dòng)排繩的機(jī)構(gòu)，并具有測(cè)速深度指示功能，如圖1，絞車滾筒裝有3內(nèi)齒圈，通過(guò)2齒輪將動(dòng)力傳遞給4鏈輪，4鏈輪通過(guò)5鏈條將動(dòng)力傳遞給6鏈輪，6鏈輪做為變速箱的輸入端，變速箱的作用一是將動(dòng)力方向改變，二是改變傳動(dòng)比，從而使絞車滾筒與排繩機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行；圖2的排繩機(jī)構(gòu)是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，排繩機(jī)構(gòu)安裝在鋼絲繩出繩端，壓繩輪組裝到排繩機(jī)構(gòu)上，起到張緊鋼絲繩的作用，由于是同步運(yùn)動(dòng)，從而使鋼絲繩整齊有序的排列在滾筒上，往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以使鋼絲繩多層排列在滾筒上，由于有壓繩測(cè)速輪組的作用，不會(huì)出現(xiàn)亂繩、咬繩等現(xiàn)象，也不會(huì)因?yàn)闆](méi)有負(fù)載而出現(xiàn)類似現(xiàn)象。

本裝置分兩部分組成：1、自動(dòng)排繩機(jī)構(gòu)，即往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，如圖2，它包括：8驅(qū)動(dòng)輪，7皮帶（鏈條）與4張緊從動(dòng)輪形成傳動(dòng)副，8驅(qū)動(dòng)輪引入動(dòng)力，7皮帶（鏈條）做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，5驅(qū)動(dòng)銷、6銷子支座安裝在7皮帶（鏈條）上，做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，5驅(qū)動(dòng)銷與2往復(fù)工作臺(tái)的3滑動(dòng)長(zhǎng)孔配合，5驅(qū)動(dòng)銷在3滑動(dòng)長(zhǎng)孔中做滑動(dòng)，由于2往復(fù)工作臺(tái)與1固定支座是滑動(dòng)配合，所以就實(shí)現(xiàn)了2往復(fù)工作臺(tái)沿1固定支座做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)本機(jī)構(gòu)的功用。往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)無(wú)沖擊、無(wú)死點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)動(dòng)方式光滑過(guò)渡。

2 測(cè)速深度指示機(jī)構(gòu)

測(cè)速深度指示機(jī)構(gòu)能完成測(cè)速和深度指示的功能，具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，兩個(gè)繩輪通過(guò)彈簧拉緊加緊鋼絲繩，并可調(diào)預(yù)緊力，同時(shí)兩繩輪可隨鋼絲繩的上下跳動(dòng)而進(jìn)行調(diào)節(jié)，并始終保持加緊鋼絲繩，不會(huì)出現(xiàn)滑移現(xiàn)象，在繩輪上安裝有測(cè)速用傳感器，由于繩輪和鋼絲繩保持緊密貼合，所以通過(guò)測(cè)量繩輪轉(zhuǎn)速而得到鋼絲繩生速是非常準(zhǔn)確的，有精確的繩速就能得到鋼絲繩放繩或收繩的長(zhǎng)度，從而得到運(yùn)輸物料移動(dòng)的距離。測(cè)速深度指示機(jī)構(gòu)另外一個(gè)作用就是始終和主機(jī)滾筒之間的鋼絲繩保持張緊狀態(tài)，一定程度上保證了鋼絲繩不會(huì)亂繩。

該裝置結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作，實(shí)用于各種不同規(guī)格的絞車，動(dòng)力來(lái)源于絞車本身，實(shí)現(xiàn)絞車與排繩裝置的同步性，直線往復(fù)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)外界干擾自動(dòng)換向，本裝置是純機(jī)械傳動(dòng)，無(wú)機(jī)電結(jié)合的裝置，減少了出現(xiàn)故障的幾率，保證了工作的連續(xù)性、穩(wěn)定性，同時(shí)可以滿足多層纏繩的要求，保證排繩的整齊與規(guī)則，大大提高了工作效率，尤其在礦山井下這種結(jié)構(gòu)得到充分的應(yīng)用，因?yàn)樵诰乱坏┏霈F(xiàn)咬繩、亂繩的情況，給維修帶來(lái)很大困難，而且容易發(fā)生事故。本結(jié)構(gòu)不但延長(zhǎng)了鋼絲繩壽命，而且減少了操作人員的工作強(qiáng)度，降低了事故發(fā)生的頻率，給安全生產(chǎn)提供了保證。

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