一種實用KFZ102礦車即時防跑車裝置

熊權湘,張卓慧

(婁底職業技術學院,湖南婁底 417000)

一種實用KFZ102礦車即時防跑車裝置

熊權湘,張卓慧

(婁底職業技術學院,湖南婁底 417000)

國內斜井礦車防跑車裝置各具特色,但因有電子元件,使得安裝、調試、維護繁雜,抗塵、抗腐蝕性能差,性能不穩定等原因而難以推廣。KFZ102礦車即時防跑車裝置是純機械裝置,具有安裝簡便、維護方便、性能可靠、可實現即時抓捕等諸多優勢,可廣泛應用于各類礦井提升系統。

礦車;防跑車裝置;技術應用

1 前言

《煤礦安全規程》[1]第三百七十條規定:傾斜井巷內使用串車提升時,必須在傾斜井巷內安設跑車防護裝置。礦車在斜井運行時,經常出現跑車現象,從而導致傷亡事故時有發生。如何可靠、有效地把發生跑車的礦車攔截下來,是所有煤礦、金屬礦、非金屬礦都面臨的問題,也是所有礦業機械制造公司、相關院校、科研單位等著力解決的難題。

表1 我國生產防跑車裝置的廠家

我國生產防跑車裝置廠家有十多家,比較有名的如表1[2]所示。

表1所示產品有以下共同點[3]:(1)必須有自己單獨的動力;(2)離不開電子元件;(3)攔截距離不超過50 m,攔截能量在1～2 MJ之間;(4)攔截方式都是用鋼絲繩,鋼絲繩攔截時會與礦車激烈碰撞而產生火花;(5)一個斜井要多段攔截才能達到防跑車效果,必須挖多個安裝基礎;(6)僅適用于30°以下的斜井,對30°～40°的斜井無能為力。

因而在使用時必須采取以下相應措施:(1)增加專用電源線路;(2)經常派專人對電子元件及設施進行維護;(3)每隔30～50 m挖好安裝基礎,以適應相應的攔截距離和能量;(4)經常對鋼絲繩進行維護,以免其生銹而影響性能;(5)對鋼絲繩進行防爆處理。

這些措施都給礦山生產帶來極大的不便,因此這些防跑車裝置很難大面積推廣使用。實地考察淮南礦務局和淮北礦務局下屬煤礦斜井使用防跑車裝置情況表明:安裝的防跑車裝置每100 m裝了一檔,違反了說明書上30 m一檔的要求[4];更嚴重的是,那些裝置本來應該是常閉型的,在使用現場卻變成了常開的,防跑車裝置僅僅成了一個擺設。而在南方省份,例如湖南,煤礦斜井中連這一類防跑車裝置也很難看到。《煤礦安全規程》[1]第三百七十條根本得不到貫徹落實。

為解決上述問題,研制了一種無需動力、安裝簡便、維護方便、恢復快捷、成本低廉,且性能可靠、安全、即時抓捕的純機械傳動的新型防跑車裝置——KFZ102礦車防跑車裝置。

KFZ102礦車防跑車裝置是湖南省三立礦業機械科技有限公司根據《煤礦安全規程》,自行研發的可靠、實用的斜井礦車防跑車裝置。適用于煤礦、金屬礦山、非金屬礦山等所有在30°以下的單軌或雙軌運輸斜井[5]。

2 KFZ102礦車防跑車裝置的結構與工作原理

KFZ102礦車防跑車裝置主要由四部分組成,分別是:插爪部分、連接部分、閉鎖部分、脫鉤部分。其主要部分安裝在礦車上,其余部分分別安裝在主牽引鋼絲繩上、斜井井口和井底軌道兩側,如圖1所示。在由枕木、鋼軌構成的斜井軌道上放置有由多臺礦車組成的礦車組列,各礦車之間用三環鏈和插銷相連接,礦車組列的最后一臺礦車用插銷與牽引鋼絲繩相連。鋼絲繩卡將保護鋼絲繩的連接環固連在牽引鋼絲繩上,牽引鋼絲繩通過固定在其上的帶保護鋼絲繩的連接環部分與礦車上的制動裝置相連。每節礦車后軸的兩車輪之間對稱安裝有插爪,插爪一端焊接有連接板,連接板上有一小孔,保護鋼絲繩穿過小孔,一端與連接鉤相連,另一端與帶保險銷的連接環相連。保護鋼絲繩在連接板小孔的一側還固聯著限位卡銷。限位卡銷的作用是阻止保護鋼絲繩向前移動而使抓捕鉤在起保護作用時掉下來。最后一節礦車上的保護鋼絲繩的連接鉤與固連在牽引鋼絲繩上的連接環相連,其它礦車上的保護裝置分別通過相應的連接鉤及連接環而連成一個整體。自鎖裝置的棘桿焊接固定在礦車車架槽鋼某一位置上,棘爪則固定在插爪側面相應的位置上。

當礦車單獨工作時,將手動閉鎖裝置的鎖定桿向右轉動,此時鎖定插銷可阻止抓捕鉤下落;在礦車進入斜井運行時,由于有牽引鋼絲繩拉緊,此時應將鎖定桿向左轉動,以免影響抓捕鉤的下落;當礦車運行到達平巷時,又要及時將鎖定桿鎖住,以確保礦車的下一步工作。

當礦車發生跑車時,發生跑車的礦車在重力作用下將保護鋼絲繩連接環上的保險銷拉斷而向斜井下方移動,此時發生跑車的礦車的插爪將牢牢插入軌道枕木上,礦車或礦車組列及時制動下來。這樣就保證了被抓捕的礦車(或礦車組列)不翻車、不掉道、不損害、不變形,并且能在很短時間內恢復原狀,繼續工作。

2.1 插爪部分

插爪部分由插爪、連接底座、連接螺栓等組成,如圖2所示。插爪由螺栓固定在礦車的后車輪軸(或后車輪軸后部裝置)上,可繞后車輪軸或后車輪軸后部裝置靈活地轉動。

圖2 插爪裝置

當礦車在斜井軌道上處于正常狀態時,插爪由保護鋼絲繩相連,處在抬起狀態(此時插爪底面與軌道平面平行),這時閉鎖部分打開。跑車事故發生時,一類情況是:主牽引鋼絲繩斷裂,插爪的連接保護鋼絲繩沒斷裂,此時礦車組列的所有插爪一起落下而插入軌道枕木,從而使整個礦車組列在斜井軌道上停下來而達到制動的目的;第二類情況是:當礦車組列其中的任何一臺或多臺礦車因在斜井上發生斷鏈(連接三環鏈)、斷銷(礦車插銷)或斷碰頭座等其他情況時,則連接部分的保險銷會因礦車的重力而被拉斷,這時,插爪也會因本身的重力下落而插入軌道枕木,并達到礦車制動的目的。

2.2 連接部分

連接部分由連接鋼絲繩、連接鉤、保險銷、連接環、限位卡銷及鋼絲繩卡等組成,如圖3所示,通過它可將礦車與礦車架下的插爪連成一體,也可與固聯在主牽引鋼絲繩的固定塊上的連接環連在一起。正常工作時,它僅起連接作用,確保插爪不往下落;當發生礦車或礦車組列跑車時,它會因失去牽引力的作用,或因礦車重力的作用把保險銷拉斷,而隨插爪下落,達到礦車制動的目的。

圖3 連接裝置

2.3 閉鎖部分

閉鎖部分由閉鎖桿、彈性鎖緊機構、固定板、上下套板等組成,它分別焊接在礦車車架左右兩側的相應位置,使用時僅將位于礦車車架兩側的開、閉鎖手柄向左或右旋轉一個角度,即可將插爪部件鎖住或打開(注意:礦車在平道作業時,操作工不得隨意轉動閉鎖手柄)。在斜井井口和井底處某一相應位置各安裝一個開、閉鎖裝置(見圖1),當礦車組列提升到達該位置時,旋轉手柄因碰到該裝置而自動旋轉一個角度,而達到開、閉鎖的目的。

2.4 脫鉤部分

脫鉤部分由插銷、固定板、連接件、U型螺絲等組成。正常情況下,當礦車組列到達斜井上部車場或下部車場時,由把鉤工把脫鉤器上連接鋼絲繩的插銷拔掉,就可以使主牽引鋼絲繩與該防跑車裝置分離而進入下一步工作。

圖4 脫鉤裝置

3 結束語

KFZ102礦車防跑車裝置具有以下特點和優勢: (1)采用的是簡單的機械傳動裝置,無需另設動力,體積小,制造成本低;(2)易于安裝:煤礦在正常生產時可很快完成安裝,而上述其他裝置必須停產15～20 d才能安裝好;(3)性能可靠,結構設計科學,便于維護,捕車后恢復時間短;(4)即時抓捕:在礦車上行時(礦車上行都是重車)還可以達到零速度抓捕,抓捕后對礦車、軌道斜井兩側設備及人員無任何損傷;(5)適用于各種類型的礦車;(6)制動平穩,能多次重復使用;(7)適用范圍廣,能抓捕的斜井角度可達30°;(8)處理事故時間短,恢復時間快,比同類產品可節省90%以上的人力,物力及財力;(9)直接安裝于礦車上,能在斜井的任何位置起保護作用。

REFERENCES

[1] 國家安全生產監督管理總局.煤礦安全規程[M].北京:煤炭工業出版社,2010.

[2] 張義華.斜井跑車防護裝置的研究與探討[J].能源與環境, 2008,5:63-64.

[3] 汪進雅.斜井跑車防護裝置布置形式分析[J].煤礦開采, 2008,6:74-74,62.

[4] 楊明淘.礦井跑車防護裝置問題探討[J].江西煤炭科技, 2008,2:41-42.

[5] 盧月雄.KFZ102礦車防跑車裝置專利:中國, ZL200720063574.9[P].2007.

Practical Application of Instant Anti-sliding Device of KFZ102 Tramcar

XIONGQuan-xiang,ZHANG Zhuo-hui
(LoudiVocational and Technical College,Loudi,Loudi,Hu’nan,China 417000)

Tramcar anti-sliding devices in inclined shaft are different from one another,but their electronic components design suffers low performance in respect to installation,testing,debugging,maintenance,dust proof and anti-corrosion,which makes it hard to be widely applied in the industry.The instant anti-sliding device of KFZ102 tramcar,however,is wholly mechanical designed,which has so many advantages including s imple installation,convenient maintenance,reliable performance and real time prompt catching,so it can be widely used in variousmine hoisting systems.

Tramcar;Anti-slidingDevice;TechnologyApplication

TD50

:B

:1009-3842(2010)02-0077-03

2010-02-04

熊權湘(1968-),女,湖南雙峰人,工程碩士,副教授,主要從事煤礦安全技術應用與煤礦安全管理的教學與研究。E-mail:ldxqx@163.com