钢丝绳绳头液压穿梭式插接装置的研制与应用

段本雨 李玉伟 马海红

摘 要：本发明装置主要用于矿井运输、拖移绞车所缠钢丝绳绳头的插接工作，根据钢丝绳插接工艺及使用标准，提供一种安全、可靠、高效的解决方案。解决了钢丝绳绳头插接施工劳动强度大、效率低的问题，避免了购置成套插套机的高成本、安装不便等问题，为矿井实现安全、环保、降低投入做出应有贡献。

关键词：运输;绞车;钢丝绳;液压;自动插接

引言

煤矿采煤工作面安撤期间，需要绞车运输、拖移作业较为频繁，每部绞车准备时，其钢丝绳绳头的插接工作耗费人工较多且费时费力。随着采煤机械化程度的不断提高，综采设备也朝着大吨位、重型化方向发展，工作面安装撤除所使用绞车钢丝绳的直径也不断增大、绞车绳头插接标准不断提高，但绳径越大，钢丝绳绳头人工插接难度越大。

为提高工作效率，降低工人劳动强度，研制一种液压钢丝绳绳头插接装置，该装置由固定机架、液压插绳装置、钢丝绳导向及拉紧装置、液压控制系统四部分组成。所述液压插绳装置安装在固定机架横梁上，包括分绳千斤顶、特制插绳尖锥、绳槽，主要用于钢丝绳分股插绳。所述钢丝绳导向及拉紧装置包括滑轮、锁扣、涨拉千斤顶，主要用于钢丝绳的固定与涨紧。液压控制阀为本装置的操作及控制部分，通过胶管与外部液压泵站相连，通过外接液压泵站为本装置提供动力源。本装置结构简单、维护方便，适用于绞车所缠钢丝绳绳头的插接制作，能够大大减轻劳动强度，提高工作效率。

1  总体设计

该装置由固定机架、液压插绳装置、钢丝绳导向及拉紧装置、液压控制系统组成。

固定机架采用工字钢及槽钢焊接而成，是该装置的承载基座，其中横梁Ⅰ、横梁Ⅱ和Ⅲ、纵梁Ⅰ、纵梁Ⅱ，为装置其它功能部件提供安装平台。

液压插绳装置包括分绳千斤顶、特制插绳尖锥、绳槽。主要作用为插绳、分离钢丝绳绳股。分绳千斤顶横卧安装在固定机架横梁Ⅰ上。其缸体端通过螺栓、螺母与固定机架铰接。

特制插绳尖锥通过螺栓将其安装在分绳千斤顶活柱鱼口上，为方便安装及导向，在尖锥末端及下方分别焊接固定方板及导向滑块。固定方板钻孔并与千斤顶活柱鱼口中间孔对中，便于铰接螺栓安装，导向滑块焊接在尖锥下方并与机架工字钢滑槽相配合。

特制插绳尖锥上部加工有凹槽，用于方便穿插绳股。插绳尖锥正前方设有放置钢丝绳的绳槽，焊接安装在固定机架横梁Ⅰ上，方便插绳时钢丝绳的固定。

在固定机架纵梁Ⅰ上安装导绳定滑轮，用于绳股导向;在机架上纵梁Ⅱ上安装钢丝绳拉紧锁扣，锁扣一侧安装锁紧顶丝，用于锁紧单股绳头;在机架横梁Ⅱ及Ⅲ上均布定位孔，并通过定位销安装一个滑移底座，底座上横卧安装涨拉千斤顶，千斤顶末端安装导绳动滑轮。根据不同插绳长度调节定位销及滑移底座安装位置，进而达到调节涨拉千斤顶拉移距离的目的。滑移底座、定位销、滑轮、锁扣、涨拉千斤顶共同构成钢丝绳导向及拉紧装置，用于单股钢丝绳的固定与涨紧。

使用时先根据插绳长度，调节涨拉千斤顶滑移底座17的位置并使用定位销10固定在横梁Ⅱ及Ⅲ上（图中编号8）。操作分绳千斤顶操作阀，使横梁Ⅰ（图中编号4）上的分绳千斤顶1带动尖锥2插入绳体、撑开缝隙，将待插绳股通过尖锥上的凹槽穿过绳体后，将绳股依次绕过纵梁Ⅰ（图中编号18）上的导向定滑轮13、涨拉千斤顶7末端的动滑轮6，再将单股绳头放置在纵梁Ⅱ（图中编号15）上的拉紧锁扣11上，紧固顶丝16，锁紧钢丝绳绳头。然后操作涨拉千斤顶操纵阀，拉紧绳股，最后操作分绳千斤顶操作阀，退出尖锥。重复以上操作直至完成绳头的制作。

液压控制阀为本装置的控制部分，有手动换向阀、管路、等组成，控制阀通过阀板安装在机架横梁Ⅰ上，具有安装简单、操作方便等特点。

1.分绳千斤顶，2.特制插绳尖锥，3.尖锥导向滑块，4.横梁Ⅰ，5.绳槽，6.导绳动滑轮，7.涨拉千斤顶，8.横梁Ⅱ及Ⅲ，9.定位孔，10.定位销，11.钢丝绳锁扣，12.单股钢丝绳，13.导绳定滑轮，14.机架站撑，15.纵梁Ⅱ，16.锁紧顶丝，17.滑移底座，18.纵梁Ⅰ。

2  实施方式

该装置使用时，首先将液压控制阀与液压泵站使用胶管连通，由泵站提供动力。根据插绳长度，调节涨拉千斤顶滑移底座17的位置并使用定位销10固定在横梁Ⅱ及Ⅲ上（图中编号8）。把手工预处理好的绳头放到特制尖锥2前端的绳槽5位置，将钢丝绳本体的穿插点对准尖锥，操作液压控制阀使分绳千斤顶1的活塞杆推出，进而带动末端尖锥2推进，使其直至穿过钢丝绳本体、撑开缝隙，再将待插单股钢丝绳从尖锥上部凹槽空隙中穿过。单股绳股穿过绳体后，依将其次绕过导向定滑轮13、动滑轮6，并将单股绳头放置在拉紧锁扣11上，紧固顶丝16，锁紧钢丝绳绳头;随后操作液压控制阀，使涨拉千斤顶7动作，进而拉紧绳股。最后再次操作液压控制阀，退出尖锥2，重复以上操作直至完成绳头的制作。

3  应用效果

插接钢丝绳绳头传统手工工艺至少需要职工3人，并且插接工作对职工体力消耗较大。本装置使用液压系统装置来完成插绳及拉紧动作，借用液压泵的动力插接钢丝绳绳头，大大改善了职工工作环境、提高了工作效率。该装置体积小、搬运方便，适用于如煤矿地面场房及井下各施工地點。本装置不仅能够用于矿山地面厂房准备绞车时插接绳头用，也可用于井下使用钢丝绳绳头的地方，例如采煤工作面绞车钩头断丝超限，需要截取重新插接钩头，钢丝绳绳头插扣编接用于拖拽重物等地点。

4  结语

钢丝绳绳头液压穿梭式插接装置，它能够替代传统手工工艺，方便钢丝穿插，提高了钢丝绳绳头插接效率。如果在矿井生产中能够得到进一步推广和使用，将会为矿井的安全生产带来巨大的经济效益和社会效益。

作者简介：

段本雨（1988—），男，汉族，山东济宁人，助理工程师，现主要从事设计工作和煤矿生产管理。