矿用调度绞车的优化设计

户建亮

（山西晋能控股集团太原煤气化东河煤矿，山西 临汾 041200）

引言

矿用绞车是在采矿过程中通过卷筒上的钢丝绳来牵引材料的，又名卷扬机，在实际的采矿过程中发挥着至关重要的作用。根据绞车在采矿过程中的不同角色，可以大致分为提升绞车、凿井绞车、调度绞车等绞车类型。其中，调度绞车是用来将重物运上山的，并可以辅助其他装备进行工作。现如今，绞车存在零件多、成本高、安装难、制动效果差、噪音大等较多问题。基于以上问题分析，本文对JD-1型调度绞车进行优化设计，从绞车电动机、执行、传动、制动系统等角度进行设计。

1 调度绞车运行原理

目前，中国调度绞车（下文中直接称为绞车）的特点及运行环境参数如表1 所示。

表1 绞车工作特点及运行参数

绞车在实际的煤矿工程中主要存在三种状态，分别问工作状态、下放置状态、制动状态。其中工作状态和下方状态制动闸均处于松闸状态，但是下方状态的工作闸也处于释放状态，制动状态的制动闸是抱紧状态。本文所研究的绞车结构如图1 所示。

图1 绞车结构图

本文设计的JD-1型调度绞车的外层钢丝的最大静张力为10 kN；钢丝绳的速度为1 m/s；绞车的容绳量为400 m，总减速比为41。

2 调度绞车电动机的选型

对于电动机的传动效率，电动机各个部位的传动效率不一样，其中弹性联轴器的效率为0.995，滚动轴承的效率为0.99，卷筒的效率为0.975，传动的总效率约为0.886。根据电动机效率可以求得卷筒功率为Pw=Fwv=10×1=10 kW，进而可以求得PG=Pw/η=10÷0.886=11.286 kW。……