摘要：选煤厂作为煤炭加工与洗选企业，每天进出的煤量较多，尤其是大中型选煤厂每天的原煤入洗量都在万吨以上。原煤及洗选产品使用的运输工具多为火车，为了保证装、卸过程满足要求，自然就少不了调度绞车的使用，它既保证了原煤按照指令卸仓，又满足了产品装车外运的需要，是关乎选煤企业正常运作的咽喉要道。因此，调度绞车选用、维护与保养就显得异常重要，同时也彰显了一个企业设备维护与保养的水平和能力。
关键词：调度绞车；摩擦轮；钢丝绳；磨损；润滑；运行速度
本文讨论的慢速绞车是无铁牛牵引形式的慢速绞车，目前使用的型号多为JDM系列，以及在JDM基础上发展的JDS系列。
一、JDM和JDS系列绞车的结构特点和设计原理
1.传统JDM系列调度绞车的设计
一般选煤企业所使用的调度绞车为JDM系列慢速绞车，此类绞车广泛用于煤矿、选煤厂、电厂、钢铁厂、冶金矿场、水泥厂、港口等场所调度车辆，摩擦轮采用光面耐磨材料摩擦轮，分为单轮、双轮和四轮，其中双轮和四轮绞车主要用于双向调车，其坚固耐用、性能稳定的特点使其广受欢迎。按照摩擦轮布置一般分为JDM、2JDM和4JDM三个类别，其区别在于单侧结构钢丝绳与双侧结构钢丝绳布置。
JDM系列绞车是利用减速机的结构特点和异步电机的正反转特性，进行了设计和改造，在减速机的低速轴装配了摩擦轮，利用减速机速比达到期望的转速，而摩擦轮的直径根据钢丝绳径、容绳量和运行速度等确定，钢丝绳在摩擦轮上缠绕3.5~4圈，运行时钢丝绳上下顺序进出。
2.JDS系列调度绞车的设计
该系列调度绞车是在传统JDM系列绞车的基础上发展而来的，外形设计类似于4JDM系列，为四绳轮摩擦传动式双侧结构钢丝绳绞车，实现双向重载调车，最大的改进便是采用了槽型摩擦轮，钢丝绳缠绕在绳轮的U型绳槽中，运行平稳无咬绳、偏绳及冲击现象，绳槽磨损均匀，使用寿命长。
结构设计上，绞车采用了独立箱体，箱体内设计模数相同的一对齿轮轴，摩擦轮装配在齿轮轴上，齿轮啮合，带动摩擦轮旋转，从而实现钢丝绳的进出。减速机高速轴连接驱动电机，低速轴连接齿轮箱，实现了减速机和绞车箱体的分离，即使减速机发生故障也能迅速的进行更换处理。
JDS系列绞车润滑系统采用润滑脂润滑，设有独立润滑电机。绞车上方大盖两端采用铰链链接，可以随时打开观察绞车内部运行状况。
二、JDM和JDS系列绞车的应用实践
1．运行情况介绍
我厂目前共用8部慢速调度绞车，其中两部已先后更换为JDS系列，其余绞车设备仍然采用JDM系列，通过长期的使用发现两种系列的绞车在现场使用过程中存在着各自优势和不足。
JDM系列绞车摩擦轮安装为悬臂式，钢丝绳裸露缠绕在摩擦论上，对设备及人员存在较大隐患，机尾改向轮、张紧小车为滑动轴承结构，注油困难，铜套寿命较短。电机与减速机连接的齿轮联轴器受重载影响，齿面磨损较快，更换频繁。运行过程中绳与绳之间会产生相互摩擦,当带车负重时，摩擦力加大，绳间的相互作用影响更加明显，通过现场实际观察，绞车附近钢丝绳径明显细于其它部分，加快了钢丝绳的有形磨损，减少了材料的经济寿命，摩擦轮光面部分也因为受力磨损，出现了很深的沟槽，影响钢丝绳走绳，造成绳压绳、绳缠绳，甚至是钢丝绳从摩擦轮上脱落的情况，这就要求设备检修人员经常检查摩擦轮的磨损情况，发现问题及时更换。
JDM摩擦轮过去的设计采用固化在绞车低速轴上，其稳定性好，无振动，配合紧密。但是，摩擦轮是要根据使用情况进行更换的，不可能因为摩擦轮磨损连同齿轮轴一起更换，不但不经济而且更换后的装配精度也会受到影响，增加了职工的劳动工作量。所以，现在的JDM系列绞车在设计上进行了优化改进，摩擦轮与低速轴分离，采用胀套固定，一般一个摩擦轮沿轴向放置两组胀套，通过拧紧胀套螺栓，实现了摩擦轮的固定，轴端采用端盖密封设计，这样大大提高了设备的稳定性和摩擦轮的可互换性，且维修工作量小，作业时间短，是目前JDM绞车广为推广的一种设计方法，也是我厂目前采用的形式。
JDS系列绞车采用全封闭式结构，没有裸露的旋转部件，人员操作安全可靠，箱体内齿轮轴两端悬臂支撑摩擦轮，承载能力强，设备运行安全可靠。主机摩擦轮采用绳槽式设计，运行平稳不脱槽。钢丝绳之间无相对摩擦，钢丝绳使用寿命大大延长，且摩擦轮的设计不同于JDM的光面摩擦轮，它能够利用绳槽有效保护钢丝绳表面，将钢丝绳嵌入其中，消除了钢丝绳爬绳甚至脱槽的现象，使得钢丝绳运行平稳，磨损均匀，有效提高了绞车运行的安全稳定性。
JDS系列绞车的运行控制系统也有别于传统JDM系列绞车，采用了变频3档调速控制，其原理是利用变频器频率参数设定，控制运行速度，解决了绞车运行时，对钢丝绳速度的不同要求，在空车运行时可高速运行，提高了效率，节约了能耗，也避免了由于装车时频繁启动给设备和电气元件带来的冲击破坏。
JDM绞车一般采用稀油润滑，通过大齿轮的运动将润滑油带至各点，润滑油同时又起到了冷却散热的作用，但是必须控制好油位，避免油量过多而散热不良。JDS系列绞车的润滑系统为独立润滑系统，采用油管输送润滑脂润滑，设置多个润滑点，包括箱体内齿轮表面和齿轮轴的轴承，为保证足够的压力使油脂进入腔内，设计了润滑电机，并与绞车驱动电机闭锁，实现了绞车运行与润滑同步的要求。
型号
牵引力
调车数量
牵引速度(m/s)
功率
钢丝绳直径
重载
轻载
4JDS-30
340KN
32节
0.12~0.15
0.4
37~75KW
~Ф30mm
2．存在的优势和不足
JDM系列绞车结构简单，性能稳定，安全可靠，适用于室外环境恶劣的各种场所，成本费用较低，寿命周期长，在更换钢丝绳和维修的过程中操作简单，省时省力。但是故障率较高，摩擦轮的光面设计，使得钢丝绳在摩擦轮上运行时产生相对摩擦，钢丝绳及摩擦轮表面磨损现象突出，因此增加了材料成本，造成了资源浪费。同时，JDM系列调度绞车端面及密封面渗漏现象较多，轴承的润滑方式落后，无检测数据的装置和设计，钢丝绳表面往往需要采用专门的润滑措施。
JDS系列绞车在使用过程中，故障率低，摩擦轮磨损几乎可以不计，系统采用的变频控制，减少了整部绞车的负载受力，槽型摩擦轮设计使得钢丝绳的使用寿命提高了1倍以上，内部油脂润滑可以满足绞车各轴承和钢丝绳表面的润滑，使得减速机运行平稳可靠，但封闭设计的箱体空间较小，底部杂物清理不便给职工带来了一定的额外劳动量。
3.改造建议
JDM绞车性能稳定，但摩擦轮表面设计存在明显不足，因此改造方向应重点考虑如何避免钢丝绳间的磨损，这方面可以借鉴JDS绞车的一些经验。目前，已有部分厂家在4JDM系列绞车上实现了改进，且使用效果较好。
JDS减速机由于封闭设计，箱体内随钢丝绳掉落的杂物清理困难，当杂物堆积较多时，使钢丝绳运行受阻，甚至脱槽，建议箱底设计活口，便于日常杂物的清理。另外，JDS系列绞车为了保证钢丝绳在各自槽内稳定，就必须要有足够的弯曲半径，这也是为什么设计成四个摩擦轮的一个原因，但是箱体空间却设计有限，这样在安装钢丝绳时，穿绳就变的相对困难，不如JDM系列方便，建议改进穿绳预留空间，以便操作。
三、总结
通过长期的使用和观察，JDM系列和JDS系列调度绞车在选煤厂的使用也是成功和可靠的，但是结构设计上还有改进的空间。JDM系列结构简单，性能稳定，JDS系列合理解决了传统JDM系列绞车存在的咬绳、啃绳现象，同时加入了变频设置，有效调节空载与重载时对速度的不同要求，实现了自动加油润滑。可以说，JDS系列绞车为传统JDM系列绞车的性能优化提供了启发，JDM系列绞车也给JDS系列绞车提供了部分设计参考，如果能够结合两者的优点进行改进，必将实现调度绞车系统的进一步优化。
参考文献
[1]刘大锋 李存禄 毕研玲 4JDM-70大型快速调车绞车及其应用《煤炭工程》 2011年 第S1期
[2]魏伟 矿用JH/JSDB/JDBM型系列绞车的分析与比较
《科技致富向导》2015第8期.
论文作者:杭胜伟
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月50期
论文发表时间:2019/11/12
标签：绞车论文; 钢丝绳论文; 摩擦论文; 系列论文; 磨损论文; 箱体论文; 减速机论文; 《知识-力量》2019年11月50期论文;