莒山煤矿猴车抱索器脱绳问题原因分析与解决措施研究

王韶庭

（山西兰花集团莒山煤矿有限公司， 山西 晋城 048002）

1 莒山煤矿猴车抱索器概况

莒山煤矿井下辅动系统以RJHY75-18/2200（A）型猴车作为抱索器。可以借助衬垫的摩擦力来抱紧钢丝绳，可是由于结构问题导致抱索器并不能对钢丝绳产生作用力，大大降低了使用寿命。通过实践发现，猴车抱索器在如下几个方面的问题：座椅抱索器不牢靠、钢丝绳磨损快、托绳轮位置发生改变、吊桶基座不牢固等，这些问题将会引发猴车运行不稳定。为此，本文以RJHY75-18/2200（A）型猴车为研究对象，针对抱索器脱绳存在问题的原因进行分析，并且提出相应的改进方法。

2 猴车抱索器脱绳原因分析

2.1 橡胶衬垫磨损

该型号的猴车选用瓦片式抱索器，其主要借助橡胶垫片与钢丝绳所产生的摩擦力，这样才可以将钢丝绳抱紧。经过分析发现摩擦力与橡胶衬垫和钢丝绳之间的接触面积呈现整的线性关系。由于猴车工作一定周期后，导致橡胶衬垫出现一定的磨损，同样使橡胶衬垫与钢丝绳之间的接触面积减小，从而导致摩擦力变小，因此出现抱索器出现打滑现象。

2.2 抱索器变形

该类型的猴车抱索器材料是冲压件，由于冲压件抱索器的钢板相对较薄，因此在使用的过程中将会引起较大的变形，通常表现为轴承支架变形。当轴承支架发生变形后，抱索器在通过运行轨道后建会引发脱轨事故。即便能够顺利通过轨道，也不能恰当的落地，从而导致出现安全问题。

2.3 橡胶衬垫绳槽的直径不合适

经过测量可以看出，整体式橡胶衬垫绳槽直径要比配套钢丝绳直径大1 mm左右，由此可以看出钢丝绳与橡胶衬垫之间存在一定的间隙，大大降低了接触面积。该方案能够对承载力不大的情况，防止脱绳的问题。

2.4 橡胶衬垫固定不牢

当猴车工作时，通常需要将抱索器挂在钢丝绳上面，这时钢丝绳与橡胶垫之间产生作用力与反作用力。通过分析该型号的猴车可以看出，在橡胶衬垫备受设置有抱索器钢架，当橡胶衬垫设置在绳槽两侧后，并将其固定，这样橡胶衬垫可以向着无约束的方向进行伸展，由于橡胶衬垫在进行固定的过程中可以形成多种约束，从而能够承担更多的变形力，因此具有较高的稳定性。对于选择的猴车而言，该抱索器选用的是整体式橡胶衬垫。

2.5 抱索器工作过程中出现振动

假如抱索器在工作的过程中出现了振动，那么将导致出现脱绳安全问题。为此在进行设计的过程中将橡胶衬垫设计为倒V 形，这样能够实现钢丝绳的自动复位。该猴车抱索器选用整体式橡胶衬垫，并将其设置在绳槽两翼，并且呈现为平面形，如图1 所示。经过实践发现，该设计不利于钢丝绳归槽工作，由此可以看出假如钢丝绳出现脱绳问题后，那么将会导致钢丝绳自动复位效果不理想[1]。

图1 整体式橡胶衬垫受力结构示意图

2.6 抱索器的悬臂轴发生卡死现象

将抱索器设置在钢丝绳上，相应的承载力来源于外侧的悬臂轴承提供。经过调查发现，悬臂轴在使用的过程中出现润滑不理想的现象。由于悬臂轴不能正常的工作，从而导致轴套出现阻滞的现象。假如绳索设置在上坡位置时，抱索器的两端并不能和钢丝绳接触良好，从而出现了脱绳的现象，最后导致出现了安全问题。

3 解决猴车抱索器发生脱绳问题的改进措施

3.1 对橡胶衬垫磨损进行定位定量

通过分析猴车抱索器可以看出，其核心的零件是橡胶衬垫，假如出现问题，那么直接导致猴车不能正常的工作。通过分析RJHY75-18/2200（A）型猴车的说明书可以看出，其对橡胶衬垫磨损情况进行如下说明：假如工作人员发现橡胶衬垫出现磨损的厚度超过了2/3，那么需要将橡胶衬垫进行更换。可以看出该规定比较模糊，因此工作人员在分析磨损量时，并不能准确地判断磨损量是否达到了2/3。假如将该磨损量与绳槽直径磨损量进行定量分析，那么工作人员可以更好地识别。为此矿上在对橡胶衬垫磨损量进行分析，可以将其与绳槽磨损量进行比较，这样可以更好地对设备维护以及管理人员分析橡胶衬垫的磨损情况[2]。

3.2 对整体式橡胶衬垫结构进行改进

图2 为分立式橡胶衬垫。绳槽内径小于钢丝绳直径，其数值达到3 mm。由于抱索器与钢丝绳之间与过盈配合的形式进行配合，由于其接触面积非常大，因此其可以承担非常大的下滑力。其通过抱索器两翼既可以实现对橡胶衬垫的固定，由于其具有较强的约束性，从而其不易出现变形的现象，因此表现出较好地稳定抱索力。通过分析图2 可以看出，该分体式橡胶衬垫绳槽呈现倒V 形，两翼夹角比较小，这样可以有效地避免钢丝绳出现脱槽的现象。

图2 分体式橡胶衬垫受力结构示意图

在对分立式橡胶衬垫受力情况进行分析，为此可以对RJHY75-18/2200（A）型猴车抱索器的整体式橡胶衬垫进行优化：将绳槽的直径设置为小于钢丝绳的直径，研究人员通过实验发现，绳槽直径与配套钢丝绳直径比值大约为2.5 mm。同时需要对橡胶衬垫下面设置的外形构造进行优化，以及对相关的边缘进行加厚固定，将平面区域去掉，这样可以使得整体下面成纤维倒V 形[3]。将固定螺丝更换成为沉孔安装，这样可以有效地避免因螺丝尾部与钢丝绳产生磨损，图3表示改进后的示意图。经过改进后可以看出，不仅可以大大提升抱紧力，而且可以提升刚度，从而能够有效地提高设备的稳定性。

图3 优化改进后的整体式橡胶衬垫横截面示意图

4 实践应用效果分析

将改进后的RJHY75-18/2200（A）型猴车的抱索器应用到莒山煤矿井后，经过一段时间的应用发现，其运行正常，并未出现抱索器脱绳的现象，从而大大提高了装置运行的稳定性，因此提升了设备运行的效率。与此同时，可以为煤矿企业带来较高的经济效益，具有一定的推广性。