副井轉盤車場及液動轉盤機設計

趙東嶺

(中煤邯鄲設計工程有限責任公司,河北省邯鄲市,056000)

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副井轉盤車場及液動轉盤機設計

趙東嶺

(中煤邯鄲設計工程有限責任公司,河北省邯鄲市,056000)

以東歡坨礦為例,概述了煤礦副井井口轉盤車場的特點,詳細闡述了液動銷齒轉盤機的結構、特點、工作原理、技術特征及設計要點。

液動轉盤機 井口車場設備 銷齒

AbstractThe author of this paper p resents an account about the characteristics of the turntable mine car depot at the mouth of the auxiliary shaft of Donghuantuo Coal M ine.The description is focused on the structure,characteristics,working p rincip le,technical features and design features of the hydraulic pin-rail turntable.

Key wordshydraulic turntable,m ine car depot,pin-rail

1 引言

根據煤礦井型的大小,副井作業量及作業內容情況,結合地面工業廣場總布置,副井井口車場型式可以有多種,如滑行道式環行車場、橫行小車車場、液壓折返道岔車場、轉盤車場等,應用較多的是滑行道式環行車場和轉盤車場?；械朗江h行車場布置簡單,礦車在環行線路上靠自溜滑行,礦車運行方向的變換,只需有兩段曲率半徑與礦車軸距及滑行速度相適應的彎道就可完成,無需設備。缺點是彎道半徑至少需要20 m,占地面積大,滑行坡度不易選擇,容易受氣候、車況等因素的影響,礦車運行可靠性差,以往設計的礦井大都采用此種型式。轉盤車場是在車場線路設置調車轉盤、低坡爬車機等設備,礦車是在上述設備的驅動和控制下運行。開灤集團東歡坨礦井、尉州礦業有限責任公司單侯礦井均采用中煤邯鄲設計工程有限責任公司設計的轉盤車場。

2 副井轉盤車場

由中煤邯鄲設計工程有限責任公司設計的東歡坨礦井副井井口轉盤車場簡圖見圖1。

圖1 開灤集團東歡坨礦井副井井口轉盤車場簡圖

矸石礦車出井后滑行至翻車機前,經推車機推車進入翻車機內翻矸,矸石經倉下帶式輸送機轉載進入矸石倉,汽車外運。翻矸后的空礦車以一定的速度滑行進入右側電動轉盤。經強制改向的空礦車滑行至低坡爬車機前,經低坡爬車機補償高度后,空礦車以一定的速度進入左側電動轉盤,經強制改向自溜到井口操車處。完成一個車場循環。該車場有以下特點:

(1)把副井操車、翻車、礦車循環系統按照生產流程合理地組合在一個聯合建筑體內,建筑面積120 m×15 m,大大減少了占地面積,與滑行道式環形車場相比可減少占地面積2/3以上。

(2)礦車在井口房內運行,避免了環境溫度對礦車造成的不利影響。同時避免電機車頻繁作業和工業場地被窄軌、架線穿插,使工業場地變得美觀。

(3)矸石重車在井口房內翻卸,有利于減少工業場地內的污染。

(4)采用左右側兩臺電動轉盤,使礦車工作形成一個閉合環路,生產環節緊湊、線路簡短、機械化程度高、運行可靠,易于實現集中管理和自動化操作。

(5)礦車自溜運行距離短,加之有完善的檢測系統和可靠的保護設施,保證了礦車運轉的可靠性和行車的均衡性。

(6)礦車從出罐籠到翻車機卸載,經低坡爬車機補償高度,再操車進入罐籠,完成一個工作循環只需8 min,大大提高了礦車周轉率。

3 液壓銷齒轉盤使用及研發情況

隨著生產技術的不斷進步,中煤邯鄲設計工程有限責任公司在總結東歡坨礦井1.5 t礦車電動轉盤設備設計、使用經驗的基礎上,研發出全新的液壓銷齒轉盤機。

液壓銷齒轉盤機主要用于礦山窄軌運輸,安裝于礦車循環車場兩端。作為礦車改向的運輸設備,可使礦車做0～180°范圍改向,是礦車循環車場重要設備之一。

3.1 液壓銷齒轉盤結構、特點及工作原理

液壓銷齒轉盤機由盤體、中心支承、支承輪、液壓驅動站、轉盤罩、圍欄等組成。轉盤周圍設有內外護軌,起導向作用,使礦車沿著設定的軌跡運行。在盤體下設有6組滾輪,滾輪沿著盤體下導軌轉動,增加了轉盤承載能力。

工作時轉盤持續旋轉,礦車從轉盤一側切線方向沿軌道進入,隨著轉盤旋轉,礦車被帶到伸進轉盤的出車側軌道上,由軌道導向,借助于轉盤回轉推力,使礦車沿著出車軌道滑出。液壓銷齒轉盤機采用液壓馬達與齒輪直聯,通過銷齒周邊驅動盤體,能耗低,結構簡單、新穎,維護方便,傳動效率高,適合惡劣的環境下工作。液壓銷齒轉盤機結構見圖2。

圖2 液壓銷齒轉盤機結構簡圖

3.2 液壓銷齒轉盤技術特征及設計要點

液壓銷齒轉盤機主要技術特征:適用車輛為1.5 t、900 mm軌距礦車 (空車);礦車回轉半徑1750 mm、回轉角度0～180°;轉速5.03 r/min;礦車回轉中心線速度0.92 m/s;驅動液壓站電機功率7.5 kW。

從設計角度及運轉情況看,轉盤機的幾個重要參數如回轉半徑、轉盤速度、礦車入盤速度應協調統一,以使礦車改向更方便,礦車出入轉盤機更順暢。

工作時,礦車自溜滑行進入持續轉動的轉盤后,應盡可能快地達到與盤體相對靜止,并隨盤體一起旋轉,從而實現礦車的強制改向。為此,上述幾個參數的選取應基于兩個原則:轉盤盤面與礦車車輪輪緣的摩擦力同礦車所受離心力平衡;礦車入盤速度與礦車回轉中心線速度一致。若入盤速度大于礦車回轉中心線速度,礦車往往沖擊周圈的圍欄;反之,礦車滯后于轉盤運行。若礦車入盤速度與礦車回轉中心線速度相差過大,均不利于瞬間達到礦車與盤體的相對靜止。

該液壓轉盤機已獲得國家實用新型專利,可廣泛應用于煤炭、冶金、建材等行業。對老礦的改造及新建的礦井均適用,具有良好的推廣應用前景。

[1]王志勇,夏琴芬.煤礦專用設備設計計算 (提升容器及窄軌運輸設備)[M].北京:煤炭工業出版社

[2]于載澤等.礦井生產系統設計手冊 [M].北京:中國經濟出版社

(責任編輯 張艷華)

Designsof auxiliary shaft turntable car depotatminemouth and hydraulic turning plates

Zhao Dongling

(Handan Design Engineering ChinaCoal Co L td,Handan,Hebei p rovince 056000,China)

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趙東嶺 (1966-),男,河北省大名縣人,高級工程師,1988年畢業于中國礦業大學礦山機械設計專業,現從事礦山機械工藝與設備的設計工作。