掘进机无极绳电缆架空跑道的研制与应用

2020-09-02高宝安高家旺

山东煤炭科技 2020年8期

关键词：桥架机头掘进机

高宝安胡兵高家旺

（枣庄大兴矿业有限责任公司，山东枣庄 277319）

1 概况

枣庄市大兴矿业有限责任公司采掘装备已全部实现了机械化，公司选用EBZ160型悬臂式掘进机，由于电缆没有专项保护设施，跟机电缆随着掘进机移动长期在底板被拖拉摩擦，导致工作面电缆损伤事件时有发生，给机电管理工作带来新的安全挑战。

根据规定，带电移动的设备电缆应当有防拔脱装置，电缆必须连接牢固、可靠，电缆收放装置必须完好。为此，制作综掘机跟机电缆自移防损坏装置，能够满足综掘机安全、快速施工的需求。

2 改造前电缆移动方式

悬臂式掘进机在实际工作中，截割齿在破煤的同时，履带车铲板拨动叶片随机把割下的溢煤通过联机运输送到一运刮板机、二运皮带机上，再通过滑靴和H型一体皮带将煤矸全部运出。由于悬臂式掘进机、皮带电动滚筒的供电电缆是从巷道中直接敷设过来，因没有专用设施，设备在前期使用时，电缆是直接放在巷道底板上的，在实际施工中巷道底板不确定性因素较多，容易造成电缆损伤，该矿制作了电缆桥架跨在工字钢滑靴皮带外侧，解决了电缆落地的问题。经过一段时间使用后，暴露出以下问题：（1）掘进机在工作中需要前后移动，迎头割两“肩窝”或在两侧帮底部拾煤，只要履带车稍微左右偏差几毫米，二运机头支架行走轮就会偏移滑靴轨面，造成行走轮挤压到电缆塑料卡；（2）当掘进机在迎头后退拾煤时，二运机头带动电缆桥架里的电缆塑料卡向后开始正常折叠，当因工作需要，掘进机又要前进时，二运机头带动电缆桥架里的塑料卡再向前行，电缆塑料卡就形成了三折叠。因电缆塑料卡三折的高度高出电缆桥架两侧原有的护栏高度，自然会出现歪斜、打结等情形，需要专人扶持、看护；（3）因电缆桥架是跨在滑靴皮带外侧的，当二运皮带运输滚筒落煤时，煤矸渣会崩溢到电缆桥架里，覆盖在电缆塑料卡上或垫在电缆塑料卡下，必须经常清理。与此同时，煤矸渣还会崩溢到滑靴皮带底部，因滑靴皮带的滑靴高度较低（300mm），再加上滑靴皮带前移时是通过底板煤摩擦穿过的，所以滑靴皮带底部和电缆桥架底部的煤矸渣必须每班清理，又给综掘工作带来了新的难题。

3 设计与制作

（1）无极绳电缆架空跑道的设计是受架空乘人装置工作原理的启发，在二运机头支架行走摆动、偏离滑靴轨面的不利条件下而选择的一种方式，有效规避了二运机架触碰前端架空站杆。

（2）在左侧滑靴后端固定1根Φ50mm×1700mm高的厚壁钢管，在二运机头支架上固定1根Φ50mm×970mm的厚壁钢管，在左侧滑靴I250工字钢前端固定1个导向滑轮，利用二运机头支架行走带动电缆移动。如图1所示。

图1 二运机头支架及导向滑轮

（3）选用204密封轴承 6盘，选用Φ80mm圆钢加工6个导向轮，将圆钢外部加工成13mm×8mm的V字形，在导向轮的中间钻Φ50mm的孔，将轴承嵌入导向轮中。选用Φ22mm的圆钢加工6个Φ20mm×70mm的轴，留出轴承位，每个轴的两端加工M12×20mm丝扣，再将Φ20mm的轴嵌入204的轴承内。选用δ10mm的钢板加工导向轮侧板12块，在侧板中间钻Φ13mm的孔，将组装好的导轮固定在侧板中。选用202密封轴承15盘加工15个电缆吊挂滑轮，如图2所示。

图2 电缆吊挂滑轮

（4）加工M24×280mm螺栓8条，用于固定滑靴前端的导向轮和后端的站杆，准备M24×35mm螺栓4条，用于固定二运机头支架站杆。

（5）选1根厚壁钢管 Φ50mm×1700mm，用于电缆架空跑道的站杆，选1根厚壁钢管Φ50mm×1170mm，用于二运机头支架站杆；选用Φ12.5mm钢丝绳2条，Φ20花篮螺栓2个，用于两个站杆拉线及张紧；选择GL-PVC68矿用塑料电缆挂钩30个，用于电缆吊挂。

（6）选用Φ12.5mm钢丝绳35m，将钢丝绳从行走轮上部空间穿过，按照钢丝绳插接工艺，把钢丝绳每股分开，用钢丝绳股填满抽去的绳芯，绳股相交应均匀，不得松弛。插接后的钢丝绳与原绳径基本相同，最大不能超过5%，插接后的钢丝绳长度不少于15m即可。

（7）将二运机头支架站杆、滑靴前端导向轮、滑靴后端站杆分别组装并固定，将插接后的钢丝绳沿后端站杆的下导向轮→上导向轮→二运机头支架站杆上导向轮→下导向轮→滑靴前端导向轮分别放入滑轮中，将二运机头支架站杆立直固定，用钢丝绳和花篮螺栓在两侧斜拉线均匀受力，再将滑靴后端站杆立直，用钢丝绳和花篮螺栓做60°的斜拉线受力固定牢靠，将无极绳张紧，然后将站杆底部固定螺栓紧固，挂上电缆吊挂滑轮和塑料电缆挂钩，将70mm²及16mm² 电缆按1m间距分别放进挂钩中，用塑料扎条绑扎。如图3所示。