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1、矿用滑动式可伸缩吊钩的设计及应用 王国鸿 宋凯 （河南平顶山煤业集团四矿；平顶山市；467000 ；）摘要： 针对煤矿井下许多悬吊设备及装置，需要牵引拉线方可实施悬吊，尤其是井下矿用电缆，一般固定在巷帮上，线路较长，巷道受侧压力作用后，巷帮变形快，电缆易脱落下滑，运输车辆通行时易擦破电缆造成事故，行人安全得不到保证，需要重新调整电缆高度。而靠人工托起悬吊，由于空间狭小，不易操作，电缆悬挂带来很大困难。平煤集团四矿通风队技术人员大胆尝试，经过研究及实验，开发了一种结构简单，便于操作的滑动式可伸缩吊钩，该项设备可以满足井下电缆悬吊拉紧伸缩需求，操作方便、简单，值得在全国煤炭系统推广应用。关键词：矿
2、用；滑动式伸缩吊钩；设计及应用Mine design and the application of the sliding type retractable hook wang guo hong song kai（Henan pingdingshan coal group four；pingdingshan city；467000 ；）Abstract: In view of the coal mine many hanging equipment and devices, Need suspension of arrows, which, Especially underground min
3、e cable, General fixed in the lane to help, Line is longer, After tunnel subjected to lateral pressure, Help deformation fast lane, Cable is easy to fall off in, Transport when traffic creased cable easily cause an accident, Pedestrian safety not guaranteed, Need to adjust cable height ，And rely on
4、artificial lift suspension, Because the space is narrow, Not easy to operation, Cable suspension brings great difficulty. Leveling group four mine ventilation technical personnel bold attempt, Through research and experiments, Developed a simple structure, Sliding type retractable hook for easy oper
5、ation, The equipment can meet the demand of underground cable suspension taut scale, Easy to operate, simple, Is worth popularization and application in the national coal system.Keyword: Mine; design and the application of the sliding type retractable hook；煤矿井下许多悬吊设备及装置，需要牵引拉线方可实施悬挂，特别是井下矿用电缆，线路长，重量
6、大，采用钢丝绳牵引，电缆表面受力部位易损坏，劳动强度大，安全系数低。目前使用的拉紧装置存在着种种弊端，使用起来不方便，操作复杂，钢丝绳伸缩长度量不能灵活改变，因此开发一种结构简单，便于操作的拉紧伸缩装置，改进电缆悬吊问题是矿井燃眉之需，河南平煤集团四矿技术人员大胆尝试，经过研究设计，开发出了一种结构简单，便于操作的滑动式可伸缩吊钩，该项设备可以满足不同领域电缆的拉紧伸缩需求。1国内外电缆吊挂现状 目前国内外电缆悬挂现状(表一)：有电缆钩悬吊装置；固定骨架装置；钢丝绳悬吊牵引三种情况，均存在不同的特点和缺点。三种拉紧方式使用较为广泛，但在实际使用过程中由于受现场条件的影响，工艺繁琐，操作复杂，存
7、在种种弊端。表一电缆钩悬吊装置固定骨架托引装置 钢丝绳牵引装置特点：在煤矿井下使用广泛，需要先在巷帮固定电缆钩，人工托起电缆放入电缆吊钩内，巷道变形后，电缆高度不易调节，需要重新固定电缆钩位置，线路长，工程量大。缺点：劳动强度大，安全系数低，投入人数多，特点：需要安设固定托架，电缆人工托起放入托架内，托架需要钢丝绳牵引或横梁支撑，一般铺设在顶板岩性比较稳定的巷道内。缺点：成本高，托架占用空间面积大，巷道变形后电缆高度不易调节。特点：电缆直接采用钢丝绳牵引悬吊，电缆外表面需要衬垫保护层，接触点电缆受力不均衡。缺点：劳动强度大，安全系数低，巷道变形后电缆高度不易调节。从表一可以看出，三种拉紧装置均
8、存在着不同的缺点，为了改善以上弊端，提高操作效果，开发一种机构简单，具有广泛使用性，成本低廉的轻型滑动式可伸缩吊钩是目前矿井的需要。 2滑动式可伸缩电缆吊钩的设计原理 根据机械设计原理，设计开发滑动式可伸缩电缆吊钩，框架顶端固定有手动式滑轮，牵引电缆通过滑轮手动操作柄，完成伸缩动作，牵引滑棒上下运动，滑棒带动滑动板可以在导向轨内自由滑动，滑动板端头有一组吊钩，通过吊钩将电缆固定起来，吊钩在滑动板的带动下拉动电缆，实现电缆的升降伸缩过程；导向轨内有导向孔，当导向孔孔盖打开时，滑棒到达导向孔时，滑棒端头在伸缩弹簧的作用力下弹出导向孔，从而固定滑棒，当孔盖关闭时，滑棒可以顺利通过导向孔，实现自由滑动
9、，根据实际需要确定合适的孔口位置，满足电缆悬挂高度升降需求。 3滑动式可伸缩吊钩结构组成及功能 滑动式可伸缩吊钩（图3-1）主要由框架、手动滑轮，固定环，滑动导轨、导向孔、滑棒、伸缩弹簧、滑板、吊钩组成。框架采用不锈钢材为原材料加工制作，这种材料具有质轻而坚硬、抗冲击波强等特点。固定环可以将框架固定在巷道墙壁上，是整个框架的支拉点。 滑动导轨是滑棒的运动轨道，对滑棒起稳定导向作用，滑棒可以在导轨内做自由滑动；导轨里刻有导向孔，当导向孔盖处于开启状态时，滑棒到达导向孔时，在伸缩弹簧的弹力作用下，滑棒端头会弹出导向孔，从而固定滑棒；当导向孔盖处于关闭状态时，滑棒可以顺利通过导向孔，根据悬吊装置的高
10、度需求，合理确定滑棒的固定位置。滑板与吊钩成为一体，滑板从框架的底部通过，吊钩是电缆的固定环，滑板、吊钩在滑棒的带动下实现上下运动，从而悬吊电缆在吊钩带动下完成上下升降动作。 整个设备结构简单紧凑，将框架固定在墙壁上，电缆牢固固定在吊钩上，紧靠手动滑轮操作手柄动作，就可实现电缆的拉紧伸缩，带动滑棒上下动作，从而完成悬吊电缆的升降，将井下电缆固定在适当的巷帮位置处。 4滑动棒受力参数实验室模拟测试 表一 拉力测试参数 矿用电缆滑动高度h（mm）拉力F（KN）直径25（mm）20020单股4004060070800120双股2004040090600120800160三股2008040012060
11、0160800200 试验证实，当调整高度h在200800mm范围时，拉力可达到200KN,能够满足普通矿用电缆的悬吊需求，滑动高度与拉力的关系如图2-1所示 图2-1 高度与拉力关系示意图 5滑动式可伸缩吊钩具体操作 根据电缆所需悬吊高度要求，首先将框架固定环固定在巷壁上，其次将需要拉紧的电缆线固定在吊钩上，然后操作滑轮手动操作柄，牵引拉线在滑轮作用力下，逐渐被拉紧，带动滑动导轨向上移动，滑动棒带动滑动板，通过力的传递作用，将固定在吊钩上的矿用电缆逐渐吊起。根据电缆吊挂高度所需要求，确定滑动导轨移动位置，当移动到适宜的导向孔时，打开导向孔孔盖，滑棒端头在伸缩弹簧的弹力作用力下伸出导向孔，滑棒
12、固定；当电缆过紧，需要降低悬吊高度时，操作滑轮上的逆制装置 ，使牵引拉线逐渐延长，滑动棒在电缆重力牵引下，沿滑动导轨下移，当导向孔孔盖处于关闭状态下，滑棒会直接划过导向孔口，当滑棒到达适合孔口位置时，打开导向孔孔盖，滑棒端头在伸缩弹簧的弹力作用力下伸出导向孔，滑棒被固定。整个操作过程简单，方便，通过滑轮操作手柄旋转动作，完成悬吊电缆的升降，井下巷道由于受侧压力和底鼓影响，变形快，巷帮悬吊电缆根据巷道状况要做相应的调整，而滑动式可伸缩吊钩的设计满足该项需要，值得推广和应用。图3-1 滑动式可伸缩电缆吊钩示意图6滑动式可伸缩吊钩的应用 该设备在平煤股份四矿投入使用后，取得了良好的使用效果，使用后大
13、大提高了矿用电缆的悬吊功效，节约了投入成本，提高了悬吊设备在悬挂过程中的安全性，使悬吊速度提高了2-3倍，井下矿用电缆的悬挂高度可以灵活调节，降低了人力和物力的投入，该矿采用滑动式可伸缩吊钩设备后，设备悬吊成本共计节约成本30万元，为全矿的安全生产提供了保障。7 结论滑动式可伸缩吊钩其创新特点：1、设备重量轻，安全性高，便于移动。2、成本低廉，可重复使用；3、操作简单方便，提高了操作速度，保证了操作安全；4、具有普遍使用性；该设备具有广泛适用性；能够满足不同领域需求，悬吊速度快，质量高，有效提高了悬吊设备悬挂的安全性，值得推广和应用。参考文献1、张春林.机械原理M.北京高等教育出版社，2006 2、代景霞 王国鸿 矿用滑动式可伸缩拉环的设计 煤矿机械出版社2013（10）3、成大先.机械设计手册2卷M.化学工业出版社,2002,2964、冯敏矿井提升机用盘式制动器的结构设计J,煤矿机械2011，32（7）:1-2.作者简介 王国鸿： 男，1977年2月出生，本科，工程师，河南平顶山煤业集团四矿通风队，毕业于中国矿业大学安全工程专业，发表论文多篇。 宋 凯：男，1982年出生，研究生，工程师，河南平顶山煤业集团四矿通风队，毕业于中国矿业大学安全工程专业，发表论文多篇。1
