淮南矿业集团潘四东矿 安徽淮南 232001
摘要：潘四东矿地质条件复杂，赋存断层多，掘进巷道时跟顶施工，使得巷道坡度变化较大，因此，巷道内多采用气动单轨吊车打运物料，由于单轨吊车采用风动驱动，风管接头需要人工挪移，当风管没有余量时，需要人工将风管拖拽至下一风管接口，重新安装使用，人工拖拽风管劳动强度较大而且浪费时间。本文根据现场实际条件，设计出单轨吊车风管自动盘绕装置，该装置可以实现单轨吊车自动盘绕风管，节省了人工拖拽风管的劳动力，大大的节约了时间，适用性非常强，大大有效提高单轨吊车打运的效率，可在单轨吊车打运的巷道广泛的推广使用。
关键词：单轨吊车；风管；自动盘绕
1 设计背景
单轨吊车本机截面小，巷道断面空间利用率高且可用于平巷和斜巷的连续不转载运输，其运送载荷不受底板条件限制，可在各种竖曲线、平曲线及复杂曲线运行由于其自身的优越性而被我国广泛应用于煤炭采掘和运输，成为现代化矿井所不可或缺的重要组成部分，潘四东煤矿地质构造复杂，掘进巷道时多采用跟顶施工，受地质条件限制，巷道变形较大，巷道施工过程中或在已成形的采煤工作面上下顺槽，多使用气动单轨吊车打运物料。作为一种新型的打运设备，在潘四东矿井下生产中投入使用较为广泛。
2 设计单轨吊车风管自动盘绕装置的必要性
1）省去人员拖拽风管的劳动力
在井下巷道使用气动单轨吊车打运物料时，由于单轨吊车机头部使用风力驱动，风管随单轨吊车运行而逐步散开并拉伸，当整根风管趋于拉直时，需要人工将接头拆卸并拖拽风管至下一处风管接头进行安装，来回反复操作，以供单轨吊继续运行。由于风管为钢丝编制胶管，自身重量较大，再加上巷道起伏不平，人工拖拽风管过程中，工人消耗体力较多。在单轨吊车上设计加工安装风管自动盘绕装置，可实现靠机械装置自动盘绕风管，省去了人工拖拽风管的步骤，大大的减轻了职工的劳动强度。
2）自动盘绕风管，简化了打运工序，节省了打运时间
当风管随单轨吊车运行趋于拉直时，人工在巷道内来回拖拽风管工序较麻烦，而且井下压风干管接头设计50m，需要人工将风管拖拽50m，操作该工序需要时间较长。而使用自动盘绕装置能实现自动盘绕风管，经过两个滚筒的同步放、收风管，大大的简化了工序，省去了拖拽风管这一步骤，节省了时间，大大提高了劳动效率，降低了工人的劳动强度。
3 风管自动盘绕装置的设计原理
3.1在单轨吊车一侧安装两台滑车，吊挂在单轨吊导轨上，滑车与单轨吊车端头的滑车之间使用连杆连接；在两台滑车下各吊挂一套可盘绕风管的滚筒，两滚筒之间使用链轮传动。当单轨吊车沿导轨运行时（如图1所示），1#风管连接在干路风管接头处，1#风管拉伸受力，逐渐展开，使得1#滚筒逆时针转动，1#滚筒通过链轮带动2#滚筒同样逆时针转动，2#滚筒将前一循环中已展开的2#风管逆时针盘绕在滚筒上，当1#风管完全展开时，2#风管恰好全部盘绕在2#滚筒上，此时，将2#风管端头快速连接在下一干路风管接头处，随单轨吊车继续运行，2#风管将带动2#滚筒顺时针转动，2#滚筒通过链轮传动带动1#滚筒同样顺时针转动，1#滚筒将1#风管逐步盘绕在滚筒上，如此循环类推，直至单轨吊车将物料打运至物料场，实现风管自动盘绕。同理，当单轨吊沿巷道反向运行时，1#、2#风管分别交替盘绕在1#、2#滚筒上，实现单轨吊风管的自动盘绕。
3.2风管自动盘绕装置的组成结构
单台滚筒由两件链轮、两件轴承、销轴组件、1件水尾（钻机钻杆水尾）及框架组成。链轮通过链条传动，使两台滚筒实现同向、同步运行，并分别焊接在销轴和水尾上；轴承将滚筒支撑在框架上，并实现绕销轴转动，分别套装在销轴和水尾上；销轴组件由销轴与2吋圆管组成，圆管管身开若干小孔，销轴焊接在圆管一端，圆管焊接在滚筒内部，起传递风量、承载作用；水尾焊接在销轴组件的圆管的另一端，实现传递风量、转动作用。
1-滑车；2-链条；3-连杆；4-主机；5-1#滚筒；6-1#风管；7-2#滚筒；8-2#风管；
9-干路风管接头；10-单轨吊导轨
图1 风管自动盘绕装置设计原理图
3.3风管自动盘绕装置滚筒设计的关键技术
如前文所述及图2所示，滚筒内部焊接圆管，一端焊接销轴，两一端焊接水尾，当在水尾接口通风时，风流通过圆管，流入滚筒内部从滚筒表面一端接口10流入风管中，滚筒实现即传递风流又可实现绕销轴组件转动盘绕风管的作用。
1-滑车；2-框架；3-2吋圆管；4-滚筒；5-水尾；6-销轴；7-轴承；
8-链轮；9-缝合螺栓；10-滚筒出风口；11-滚筒进风口；
图2 风管自动盘绕装置原理图
5 结语
单轨吊机车运输自身的优越性在实际生产中已逐步体现出来，成为现代化矿井不可或缺的重要辅助运输设备，因此对单轨吊进行研究具有十分重要的意义，本设计利用水尾既提供风流还能传动的原理，结合轴承、链轮装置，设计出的单轨吊车风管自动盘绕装置，构思巧妙，装置操作简便，省去了传统的人员拖拽风管工序，节省劳动强度又省工时，大大提高了工作效率，并经过在井下经过实验试用，性能稳定可靠，实用性强，值得在同类矿井井下工作中广泛推广到井下使用气动单轨吊车打运的巷道中。
作者简介：顾浩，1983年生，男，安徽淮南人，2006年毕业于安徽理工大学自动化专业。工程师，现从事煤矿机电技术管理工作。
论文作者:顾浩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/14
标签：风管论文; 单轨论文; 滚筒论文; 吊车论文; 巷道论文; 装置论文; 圆管论文; 《基层建设》2018年第9期论文;