外齿轮绞车防齿轮咬绳装置研究及应用

肖世财

摘 要：外齿轮绞车在工作运行中，存在一个安全隐患问题，就是在提升或松绳时，钢丝绳极易被卷进外齿轮中，而产生齿轮咬绳现象，对提升安全带来威胁。本文介绍晒口煤矿为解决咬绳现象而设计制作的防咬绳装置及应用效果。

关键词：外齿轮绞车；防齿轮咬绳；研究及应用

邵武煤业公司晒口煤矿是一个上世纪五十年代建矿至今已有五十多年开采历史的老矿目前已开采到-400米深部，由于进行采掘的工作面多，因此运输线路点多面广，各采区片盘的原煤、矸石和材料提升使用JTK（B）-1.0×0.8外齿轮绞车多达6台。外齿轮绞车在工作运行中，存在一个安全隐患问题，就是在提升或松绳时，钢丝绳极易被卷进外齿轮中，而产生齿轮咬绳现象，对采区提升安全生产带来威胁。为此分析外齿轮绞车产生齿轮咬绳原因，研制防齿轮咬绳装置，杜绝绞车提升时齿轮咬绳现象意义重大。

1 外齿轮绞车咬绳的原因

外齿轮绞车具有很好的使用特点，结构简单，安装快捷，承载力大，维护方便，而且在电控系统，深度指示器，声光显示，安全制动等方面都较完善。但在使用中容易发生齿轮咬绳现象，对历次绞车齿轮咬绳事故进行认真分析，并通过现场的深入勘查，总结出外齿轮绞车运行过程中产生齿轮咬绳的原因主要有以下几种情况：

1.1在进入甩车场提升时，钢丝绳偏离轨道中心线，同时卷筒中的钢丝绳排列较松，钢丝绳容易跑偏超出卷筒而下滑进外齿轮中，产生咬绳。

1.2在绞车的使用过程中，由于斜井长度长，绞车滚筒钢丝绳盘绳较多，操作时易造成跳绳而产生咬绳。

1.3在绞车安装固定使用后，由于轨道维护方面的原因，使轨道偏离绞车提升中线，引起绞车提升时钢丝绳滑进外齿轮中，产生咬绳。

1.4在日常的运行操作中，由于绞车司机的操作不及时，使钢丝绳松绳过多，在卷筒下部形成堆积，再启动运行时，由于卷筒转动过程中的自紧绳动作，就容易把钢丝绳带入外齿轮中，产生咬绳。

2 防齿轮咬绳装置研究

2.1为解决外齿轮绞车提升中存在齿轮咬绳现象，晒口煤矿研究一种防齿轮咬绳装置，安装在外齿轮绞车上，结构见下图，包括1防护罩固定架、2挂绳挡架、3连接架、4托辊及5啮合齿轮。该装置固定架安装在绞车的啮合齿轮内侧，挂绳挡架固定在防护罩固定架上，挂绳挡架将啮合齿轮与钢丝绳分隔开，连接架固定在防护罩固定架上，托辊纵向摆放且可转动设置在连接架上。

2.2防齿轮咬绳原理：使用时直接将防齿轮咬绳装置安装在外齿轮绞车上，其一般是固定在啮合齿轮5的内侧，缠绕在卷筒上的钢丝绳每次运行到靠近外齿轮一侧的卷筒时，就会碰到设置在连接架3上的托辊4，在钢丝绳运行方向力的作用下，托辊4就会沿着钢丝绳的运行方向自由转动，在圆切点产生一个离心力，把钢丝绳推回卷筒内侧，解决了跳绳而产生的咬绳问题。当钢丝绳松绳过多，在卷筒下部形成堆积时，由挂绳挡架2把钢丝绳阻挡在外齿轮的外面，那么，在绞车启动运行时的自紧绳动作，就不能把钢丝绳带入外齿轮中，解决了因松绳而产生咬绳的问题。

3 防齿轮咬绳装置使用效果

先在地面制作好防齿轮咬绳装置，安装到晒口煤矿+190水平一复采上部绞车房外齿轮绞车上进行试运行 ，绞车型号：JTK（B）-1.0×0.8；钢丝绳型号：6×19S+FC φ18.5 长度600米、重量915kg、价格6491元。安装防齿轮咬绳装置后，绞车运行正常，未发生咬绳现象。

一复采绞车安装在+190水平，其服务水平为+150及+110两个片盘。每班平均工作时间为3.5小时，在该绞车未安装防齿轮咬绳装置前，绞车每月平均发生一起咬绳事故，钢丝绳每月需剁头1-2次，一根钢丝绳只能使用3个月。安装防齿轮咬绳装置后，绞车齿轮咬绳问题得到了解决，不但检修工维护工作量减少而且钢丝绳的使用周期也延长到6个月。

安装防齿轮咬绳装置后平均每台绞车每年减少使用两根钢丝绳年节约φ18.5钢丝绳1.8吨（约12982元）。之后在全矿外齿轮绞车上推广应用，全矿6台外齿轮绞车全部安装防齿轮咬绳装置。有效解决外齿轮绞车运行中齿轮咬绳的安全缺陷，确保了采区提升安全，并且年可节约φ18.5钢丝绳10.8吨（约77892元）。实现了较好的经济效益和社会效益。

4 使用中应注意问题

晒口矿有6台外齿轮绞车绞车2013年全部安装使用防齿轮咬绳装置，经过这二年运行杜绝了齿轮咬绳现象，同时通过使用总结了一些经验：

4.1 要定期调整外齿轮绞车防咬绳装置挡绳圈的间隙，间隙为绳径的1/3

4.2在日常的维护检查中，要观察导绳托棍的磨损情况，及时掉头或更换。

5 结论

防外齿轮咬绳装置是根据外齿轮绞车的结构特点而研制的安全装置，针对性強，制作工艺简单，安装快捷耐用。有较好的经济效益和社会效益，可在外齿轮绞车上推广应用。

参考文献

[1]洪晓华.矿井运输提升。中国矿业大学出版社，2005.7