JYB-65×1.83S双速运输绞车的设计分析

荆 晶

（阳煤集团， 山西 阳泉 045000）

引言

受井下巷道狭窄等因素限制，安装滚筒直径在1.2 m及其以上的提升机不仅投资费用高、安装难度大，而且运行维护成本高，因此采用JYB系列运输绞车作为采掘工作面及斜巷轨道的首选。但由于受绞车容绳量、提升能力及安全可靠性的影响，JYB系列运输绞车仅适用于小坡度、短距离、运输任务量小的轨道运输，随着矿井开采深度的延伸，斜巷轨道坡度、长度的逐渐增大，斜巷运输任务量的增加，斜巷提升负荷的增大，JYB系列运输绞车已不能满足大斜巷轨道运输的需要。因此，某矿针对二采区上山轨道原JYB-60×1.25绞车运输能力不足的问题，采用新型JYB-65×1.83S双速运输绞车替代原JYB-60×1.25绞车，以极大提高提升效率和有效增强提升安全可靠性。

1 工程概况

某矿二采区上山轨道长780 m，坡度为24°，采用“机轨合一”的方式完成物料提升及人员运送任务，采用JYB-60×1.25绞车、6×19-Φ26m钢丝绳完成轨道物料提升任务，采用RJZ55-35/1800U（A）型架空乘人装置完成轨道人员运送任务。

随着采区外围工程的逐步完成，后期轨道提升任务将更加繁重，而该绞车偏低的提升速度（最大速度1.25 m/s）将无法满足采区正常生产用料需要，同时，随着掘进机、综采支架等大型设备提升重量的增大，绞车极易损坏甚至出现车辆下滑或跑车事故。

该绞车采用一级差动轮系和一级定轴轮系进行传动，具有停止、工作、下放三种状态。当绞车处于工作状态时，工作制动器的左刹车闸处于松闸状态，右刹车闸处于制动状态（刹住制动轮），极易因操作人员力气不足致使右刹车闸（离合制动器）拉不到位，造成车辆因重力出现下滑甚至跑车事故。同时，由于绞车速度的控制是通过手动交替操作工作制动器的左右刹车（离合器）来实现的，极易因左右刹车配合不得当出现急速开车、停车现象，损坏传动件，甚至因左右刹车同时刹住滚筒而损坏传动件或烧毁电机。

2 JYB-65×1.83S双速运输绞车的设计

2.1 绞车的主要结构

JYB-65×1.83S双速运输绞车主要由主机、电气控制系统、液压站等部分组成。

2.1.1 绞车主机

绞车主机由电动机、行星差速器、离合制动总成、滚筒、底座等部件组成。

1）电动机。采用隔爆型三相异步电动机，输出轴采用渐开线花键，输出轴直连常啮合行星差速器。

2）行星差速器。通过一个圈内安装两级行星轮系的双联内齿圈、两套块式制动器与制动轮离合的方式进行变速。一套制动轮与第一级行星轮架通过花键连接，另一套制动轮通过两个平键与双联内齿圈连接，当电动机空载启动时，两块式制动器全部打开，行星差速器空转，而滚筒不转。重载时通过两块式制动器交互使用可形成慢速、快速，最终通过齿轮箱传动滚筒。

3）离合制动总成。通过交互使用两套块式制动，实现绞车在零速、慢速、快速之间的相互转换；采用弹簧施压的常闭结构形式的液压闸，通过操作手动换向控制，在绞车工作时实现速度变换。

4）滚筒。滚筒通过螺栓与传动大齿轮连接，方便拆装，传动可靠；齿轮箱大齿轮与传动大齿轮相啮合，起传动连接作用。

5）齿轮箱。齿轮箱由传动小齿轮、大齿轮、箱体等组成。在工作中，传动小齿轮带动大齿轮最终传动滚筒，起减速、形成双排结构的效果。

6）底座。底座由型材焊接成整体，在其上面可以安装电动机、行星差速器、离合制动总成、齿轮箱滚筒、深度指示器、工作制动器及安全制动器等部件，并通过地脚螺栓将绞车与基础固定。

2.1.2 绞车电气控制系统

电动机由矿用隔爆型可逆真空磁力启动器外接矿用隔爆型按钮控制，实现正转、反转、停止操作；油泵电机由矿用隔爆型真空磁力启动器外接矿用隔爆型按钮控制，实现自动、停止操作。整个系统由一台装有矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器的操作台控制。

当油泵电机启动工作后，绞车用隔爆型三相异步电动机启动操作，当电压值超过规定值时，油泵电机自动停机，实现自动停机保护，确保液压泵系统的可靠性；矿用隔爆兼本质安全型可编程控制器操作台可实现绞车工作时深度的数字显示、低速报警、超速报警等综合保护功能。

2.1.3 绞车液压站

采用JSYB-800液压泵站，主要是为绞车的紧急制动闸、工作制动闸、调速闸一、调速闸二提供动力。紧急制动闸和工作制动闸结构均为碟形弹簧制动结构，为常闭式，在绞车工作时依靠液压部分打开。调速闸一、调速闸二结构均为碟形弹簧制动，为常开式。

2.2 绞车的工作原理

2.2.1 主机的工作原理

电机输出轴通过花键套传动常啮合的行星差速器，在快、慢速闸的相应结合下，形成零速、快速和慢速，最终传给齿轮箱及滚筒，借助缠绕在滚筒上的钢丝绳达到牵引重物的目的。

2.2.2 制动系统的工作原理

紧急制动闸在绞车主电机启动的同时迅速开启，该制动闸由液压系统提供动力，由绞车主电机控制开关间接控制其开启和抱闸动作（通过控制电磁阀的通断实现该制动闸的开启和抱闸）。调速闸一、调速闸二分别交替刹紧或全部松开，可使绞车在不停的情况下进行零速、慢速、快速间的快速转换，以实现慢速挡牵引力大用于拉重负荷，快速挡用于回绳、拉空车等工况的要求。

3 JYB-65×1.83S双速运输绞车的优点

1）绞车采用了二级行星轮系减速传动，电机输出轴直接传动常啮合的行星差速器，能形成零速、慢速、快速，最后传给齿轮箱和滚筒，可以实现电机空载启动、货载实施零速或慢速启动，避免了JYB-60×1.25绞车因急速开车、停车而损坏传动件，甚至因左右刹车同时刹住滚筒而损坏传动件或烧毁电机。

2）该双速运输绞车具有快、慢两个速度，慢速挡牵引力大，用于拉重负荷，快速挡速度快，用于回绳、拉空车等，能大大提高运输效率。

3）绞车制动分工作制动和应急安全制动，紧急制动闸、工作制动闸结构均为碟形弹簧制动，为常闭式，在绞车工作时依靠液压部分打开，调速闸一、调速闸二结构均为碟形弹簧制动，为常开式，这种设计方式可以保证在绞车开机时，调速闸一、调速闸二处于打开状态，防止打坏齿轮及损坏绞车。

4 结论

该矿二采区上山轨道自采用JYB-65×1.83S双速运输绞车代替原YB-60×1.25绞车以来，井下无一起绞车安全事故发生，同时该绞车在节能降耗、提高大斜巷提升效率方面有较好的表现，对矿井安全生产及减员增效起到了积极作用。