无极绳绞车

一、 优点

可直接运行于井下现有轨道系统，代替传统的小绞车接力、对拉运输方式，实现不经转载的连续直达运输。

可减小摘挂钩次数，避免因跑车、脱钩、断绳等引发事故，简化运输程序，减小事故隐患环节，降低运输事故发生率；运行平稳无冲击，能有效避免脱轨，降低作业人员的劳动轻度，提高劳动效率。

可布置未单道单向运输，双道双向运输或三轨双向运输，并可适应水平弯道运输。出现多处拐弯时，无需像传统小绞车运输的那样配置1-2台绞车，投入设备、人员多，而且摘挂钩次数多，耗时耗力，不安全；无极绳可通过专用弯道护轨装置和梭车实现水平弯道运行，不仅适合于一般弯道，而且适合于连续s型弯道。

绞车即可平行于轨道布置，又可垂直于轨道布置。单道单向运输时，两根钢丝绳可全部布置于轨道内，也可采用主绳在轨道内，副绳在轨道外的布置方式。绞车对称设计，可前后双向出绳，即可利用原有硐室布置，也可靠巷帮布置，适用于不同的巷道工况。

操作简单，对绞车司机经验和操作熟练程度要求没有对拉绞车严格，从而减少了人为的不安全因素。

二、 实际应用中出现的问题

无极绳绞车已有十多年的发展历史，运用都比较成熟，但关键问题仍没很好解决：拐弯问题、压绳问题、张紧问题、安全保护问题等等。

1、 在上坡与下坡的锅底处卡梭车；

2、 两大坡处拉支架等大件时钢丝绳打滑；

3、 主牵引钢丝绳出现弹绳状况；

4、 支架车翻到；

5、 不能同时服务多个巷道，机动灵活性差，同时对巷道条件有一定的选择性，不宜布置在积水较多或巷道断面小的巷道；

6、 运输线路始端和尾端必须配备辅助设备进行调车，被牵引车辆只有进入运输线路后才能运行；系统虽然能在水平弯道上牵引运行但只能是单线运输，甩掉车比较难；

7、 弯道护轨装置全部为同一种型号，达不到平滑过渡的要求。建议水平拐弯处的弯道护轨装置根据巷道实际的曲线半径进行研制，使之与轨道曲线重合，并平滑过渡；

8、 无极绳连续牵引车运送工字钢等长料时，钢丝绳等软连接会下垂刮托绳轮；建议采用三环链或连杆连接，并设计专用件；尽量按无极绳绞车运行的长度订购钢丝绳的长度，不采取中间插接的方式；

9、 梭车的掉道、钢丝绳拉棚、小曲率拐弯梭车和运输车等问题的研究有很大前景；

10、 张紧装置适应性能差影响钢丝绳张紧效果。

因地质条件变化和影响，导致钢丝绳伸缩变量和弹性变量增加，而带有三轮张紧装置

的无极绳绞车的张紧装置由于设计上的限制，无法有效吸收存储较多的钢丝绳伸缩和弹性变量，这时导致绞车钢丝绳预紧力下降，导致运输能力下降，严重的导致钢丝绳跳离轮毂绳衬甚至断绳。

11、 进料道岔设计不合理。

三、 对策与注意事项

1、 改变主压绳轮的布置方式

一般主压绳轮的布置是按照巷道起伏情况在各段均匀布置，当巷道起伏大，压绳轮受力不均，采用均匀布置方式已多次出现弹绳、梭车离道抬起等状况。

为此，将大的起伏处最低点两边采用主压绳轮分组密集布置方式，在最低点处留出5-8m不布置主压绳轮，使主钢丝绳 出现飘绳时不会超过轨面高度，保证梭车顺利通过，效果明显。

2、 增大巷道锅底处轨道竖曲线半径

在巷道变坡点的锅底处是事故易发地，原因是锅底处如果竖曲线半径过小，主压绳轮受力大，梭车通过困难，很容易卡住梭车，导致发生断绳等事故，如将锅底处的轨道竖曲线半径调整》9m。

3、 改变主压绳轮的结构

一般主压绳轮为单弹簧拉紧，通过研究，现将主压绳轮由单弹簧拉紧全部改为双弹簧

拉紧，增大了压绳力，有效减少了主绳弹绳现象。

4、 在2处最大坡度的坡顶各设置1台双速绞车

巷道坡度大，超过无极绳绞车的设计坡度，在运输支架及过渡架等大件时，绞车在两大坡处的牵引力不够，为有效保护无极绳绞车，采取的措施是当超重物件牵引到坡地处才进行摘钩，让梭空车运行到坡顶后，采用双速绞车将超重物件牵引至坡顶后在改用无极绳绞车牵引。

5、 增加梭车的配重

由于梭车本身重量较轻，在通过锅底处低洼容易弹起，因此，在绞车最大牵引力范围内梭车上放置两节中部槽（约3t）以防止梭车弹起。

6、 增设液压自动张紧系统

由于巷道起伏较多，无极绳绞车允许时在各处受力不均匀，直接导致绞车出力不一致，对绞车产生冲击，严重时会导致绞车传动齿轮损坏。通过增设张紧液压缸自动控制系统，当系统张进力达到最大时，液压缸会自动伸出，减小了系统张力，反之亦然

7、 道轨选择好

对于重心较高且运输时容易发生倾斜、脱轨等事故的物件，最好选用轨距600mm、30kg/m的轨道，以减少翻车事故

8、 尽量选用变频调速自动控制系统的无极绳绞车。

四、 国内外新技术

无极绳连续牵引车的发展方向：

——扩大使用范围，研制大上山大功率的无数技术连续牵引设备。

——对现有的进一步进行完善和提供。

1、 无极绳绞车移动视频监控系统或综合保护装置

实时显示绞车的运行情况，使绞车司机及时、正确地操作设备，有效减少井下事故发生。——南京理工大学、华亭煤业集团华亨煤矿

2、 变频调速控制器

为更好控制。——天地常州自动化股份有限公司

3、 多绳摩擦轮机构

解决承载力越来越大的问题。——中国矿业大学

4、 双储绳轮的梭车结构

解决井下巷道断面低，使得梭车难以通过正反风门。——焦作神华重型机械制造有限公司

5、 减速器高速级采用弧齿圆锥齿轮传动+整体式双联齿轮结构

为避免传统无极绳绞车在钢丝绳绕绳时绕过电机。——中国矿业大学

6、 专用尾车

解决绞车在运行中车辆掉道问题。——安徽淮北市岱河煤矿保运区段

7、 无极绳绞车牵引+卡轨车系统

解决运人问题。——山东科技大学

8、 张紧液压缸自动控制系统

解决因巷道起伏较多时无极绳绞车运行中各处受力不均匀，直接导致绞车出力不一致，对绞车产生冲击，严重时会导致绞车传动齿轮损坏的问题。——北京天地华泰采矿工程技术有线公司

9、 无极绳绞车基础快速精确施工技术

解决传统施工工艺下预留孔施工位置难把握，基础质量不能保证，而且工期长的问题。——皖北煤电集团百善煤矿

10、 防脱绳装置

西山焦煤西山煤电集团公司西铭矿

11、 梭车与物料车硬连接装置

解决巷道坡度大、底弯急的倾斜巷道传统梭车容易落道问题。——山西阳泉煤业有限公司三矿

12、 综合运输方案：

（1） 超过10t的重车必须在装车前找正；

（2） 在底板松软处用枕木代替轨枕，并用石子儿铺垫，避免轨道悬空受力造成运送大件的掉道、翻车现象；

（3） 针对两轨道间距变化大，使用限位较好的轨枕配合拉杆力强行调整道间距；

（4） 用手拉葫芦配合锁紧器将重载车和无极绳钢丝绳固定，使得钢丝绳、手拉葫芦、三环链形成力三角形，减少运行工程冲击力；

（5） 在梭车头部加装碰头，用加密加高的铁板焊在碰头上，加固并增加连车碰头接触面积，使得梭车顶车时不易偏向；

（6） 在梭车反面加焊配，解决巷道起伏大出空车时张紧的钢丝绳易将梭车弹起掉道；

解决运输过程中的各种隐患。——无极绳运输工艺的改进

五、 设计研发过程中的问题

1、 安全制动问题——调整工作闸时，调整过大慢速滑动距离大，调整过小快速打不开。

解决方案：重新做液压装置，安全制动和工作制动采用不同的工作压力；

2、 底座问题——底座在安装安全制动时位置不够，拆、装时操作不方便。

解决方案：制动器安装座与度底配焊；制动器安装孔在底座上加工出；制动器安装座一边反装；

六、 规范要求配置的安全防护和功能

1、 外露旋转零部件（除摩擦轮、制动器外）应有防护装置。

2、 操作位置应有良好的可视性，保证对人员不构成危险。

3、 绞车应设置总 停开关，防止突发事件引发的危险。

4、 煤矿用无极绳调速机械绞车和无极绳连续牵引车，还必须有：（1）具备工作和紧急两套制动闸（兼做停车制动），共用1套闸瓦制动时，操作和控制系统应分开。（2）绞车应设有运输速度和运输距离显示器；（3）绞车和车辆（梭车）之间应备有通讯信号，具有打点、通话和紧急停车功能，即跟车人员可以使用信号直接使绞车断电制动。

5、 张紧装置配重侧应安装防护网。

6、 配套电器设备应具有过电流、欠电压、漏电流等保护功能。

七、 根据实际情况厂家改进的或用户要求进行改进的功能和保护

1、 （绞车绳轮的卷绳筒圆上用螺栓固定的随卷绳筒旋转的）绳衬——为六块用高锰铸铁铸成的绳衬

2、 （绞车上式）制动器——（1）电液制动器选用YW防爆型。电液制动器作用于固定在减速器中间伸出的轴端上，电机通电起动时，电液制动器自动松闸。电机断电时，电液制动器自动抱紧。（2）手动带式制动器由底座、刹车带及操纵机构组成，该制动器作用于联轴器制动轮上，刹车带套于制动轮外圆上，刹车带和制动轮外圆有1～2毫米间隙，制动时往上操纵制动杆便可抱住制动轮起到制动作用。

3、 （梭车上）制动装置——制动装置为插爪式制动装置，为安全失效制动形式，实现断绳制动保护。当钢丝绳断绳后插爪自动下落，在轨枕上实现制动，考虑到在起伏坡道上运行，插爪式制动装置设计为双向制动。

4、 （梭车）储绳筒——可储存钢丝绳，以备巷道延深开采或缩短运距之用。

5、 张紧装置的张紧方式——（1）可采用后部张紧方式。后部张紧有两种形式：重锤张紧和液压张紧。（2）后中部液压涨紧。（3）电动张紧。

6、 （张紧装置）设有限位开关——当钢丝绳过松时将会自动停止运行，保证牵引系统安全运行。

7、 （梭车上）棘轮机构——为防止摇转储绳轮时发生反转。储绳量500-1000m。

8、 变频调速功能：实现了高精度转矩控制，调速分段预置，连续平滑；低频低压的

软启动和软停止，S形速度曲线加速，使运行更加平稳．延长了绞车的使用寿命；四象限运行，采用回馈制动技术，节能效果显著；根据巷道的坡度情况，自动调整绞车的速度，使绞车的运行更加平稳、安全。

9、 防断绳和掉道检测功能，可彻底消除运输中断绳事故的发生，而当发生掉道故障时，可自动停车。

10、 司机识别功能：无操作资格的人员无法开动绞车，从而消除了绞车违章开停得安全隐患。

11、 紧急停车功能，按下绞车沿线信号急停控制箱上的急停按钮，绞车立即停车。

12、 漏泄通讯功能：实现了跟车员随时随地与绞车司机进行通话和打点，并可紧急停止绞车的运行。

13、 沿线语音广播功能：绞车的运行状态发生改变时，发出语音广播提示。

14、 双重过卷保护功能：包括程序上的软限位和安装于机头和机尾的光电式过卷开关。

15、 实时监控功能：可实时牵引车的位置，同时监控画面上绘有绞车安装巷道的剖面图，模拟显示牵引车是否处于变坡点、平巷、弯道或者岔道口。

16、 速度保护功能：当绞车出现超速或欠速时，能自动停车。

17、 斜坡跑车防护功能，发生跑车事故时，将牵引车和料车及时拦截下来，防止事故

扩大。

18、 （绞车）采用了三级行星轮系减速传动——电机输入轴直接传动长啮合的行星差速器，在快、慢速闸的相应结合下， 形成零速、快速和慢速，最终传动末级行星轮及磨擦滚筒。可以实现： 电动机空载起动，货载实施零速或慢速缓缓启动，无起动掉道危险； 绞车运行中两档变速，满足不同物料，不同巷道条件的速度、力矩要求、多起伏巷道变坡前后的速度任意切换。

19、 （结构上采用）双摩擦轮——实现正、反向均有可靠恒定的张劲力及驱动力，无打滑现象。

20、 （安全制动器）采用常闭式弹簧抱闸，液压松闸，工作可靠，满足规程要求。

八、 基本组件

无极绳连续牵引车，由绞车、张紧装置、梭车、轮组、尾轮、通讯系统和电控系统等7大主要部分组成。