主井架空人車技術(shù)改造工程

摘要：對鎮(zhèn)城底礦架空人車存在的問題進(jìn)行了分析，重點說明了在改造后新的架空人車解決了原設(shè)備受力差，故障多的問題，其結(jié)構(gòu)緊湊，受力合理，使設(shè)備強度大大提高，同時增設(shè)了15種安全保護(hù)裝置，提高了架空人車的安全防護(hù)水平，在控制功能上采用了以PLC為電控核心，利用CAN總線控制遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與通訊機(jī)及繼電器隔離輸出控制的電控裝置，提高了設(shè)備的智能化水平。

關(guān)鍵詞：架空人車 技術(shù) 改造

鎮(zhèn)城底礦主井架空人車是運送人員出入井的主要運輸工具。原架空人車為2003年安裝，由鎮(zhèn)城底礦自行設(shè)計，白家莊礦機(jī)廠加工制造。架空人車的傳動方式為：交流電機(jī)+齒輪減速器+傘齒輪對+主驅(qū)動輪。該架空人車存在的主要問題有：①無MA標(biāo)志，制造廠家無產(chǎn)品制造資格。②保護(hù)功能不全。③機(jī)械傳動系統(tǒng)噪聲大，振動大，故障多。④驅(qū)動輪主軸受力大，易發(fā)生軸承損壞、鍵、主軸斷裂等故障。⑤運行速度無法調(diào)節(jié)，啟停車不平穩(wěn)等，為了解決上述問題，保證主井架空人車的安全運行。礦組織有關(guān)技術(shù)人員，經(jīng)過外出調(diào)研，理論計算，項目論證與架空人車生產(chǎn)專業(yè)廠家一起確定了主井架空人車的技術(shù)改造方案。

1 技術(shù)改造設(shè)計方案

1.1 傳動方式。采用第二代“猴車”所具有的液壓驅(qū)動方式，液壓站落地布置，兩套液壓站，一備一用。

1.2 電控裝置。電控裝置以PLC為電控核心，利用CAN總線控制遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與通訊機(jī)及繼電器隔離輸出控制的電控裝置；擁有任意點插接遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，還具有自動啟停、安全保護(hù)停車閉鎖（0.1S內(nèi)）、打點、對講機(jī)運行狀態(tài)與故障的采集、顯示和語音報警燈功能。

1.3 主要功能。

1.3.1 人身安全保護(hù)功能。機(jī)頭機(jī)尾越位保護(hù)、鋼絲繩欠速過速保護(hù)、液壓馬達(dá)超速保護(hù)、驅(qū)動壓力高低保護(hù)、全線緊急停車保護(hù)、上變坡電掉繩捕停車保護(hù)、系統(tǒng)防靜電保護(hù)、頭尾輪入繩口安全防護(hù)裝置。

1.3.2 機(jī)械設(shè)備安全保護(hù)功能。減速機(jī)油溫保護(hù)、油箱溫度超溫保護(hù)、制動器動作失效保護(hù)、機(jī)頭機(jī)尾信號中斷保護(hù)、驅(qū)動裝置二級制動保護(hù)。

1.3.3 其它性能。控制功能：設(shè)有“連續(xù)運行”“間斷運行”“調(diào)試運行” “參數(shù)調(diào)整”“電機(jī)啟動”“啟動”“停止”，還設(shè)有信息顯示功能、報警功能、通訊功能等功能。

2 技術(shù)改造實施情況

主井架空人車是鎮(zhèn)城底礦唯一的人員上下井專用運人機(jī)械。如果架空人車停運，礦工必須步行出入井，主井井筒坡度16度，斜長1000米，會消耗礦工較大的體力，影響礦井的正常生產(chǎn)。另外，架空人車與主井膠帶輸送機(jī)同置一巷，架空人車改造不能影響主井膠帶輸送機(jī)的正常運行。考慮到上述因素，為盡量減少主井架空人車的停機(jī)時間，我們經(jīng)反復(fù)研究探討，制定了如下的改造施工方案：

2.1 主井架空人車：中間段托繩輪橫梁機(jī)尾跑道及安裝橫梁，機(jī)頭架基礎(chǔ)、機(jī)頭主框架等均不作變動。

2.2 因機(jī)尾拉緊裝置結(jié)構(gòu)特殊，故在原架空人車不停機(jī)的狀態(tài)下，在原猴車配重裝置后方，施工安裝新架空人車的安裝橫梁。

2.3 液壓泵站采用落地布置方式。

2.4 根據(jù)原機(jī)架尺寸，專門制作兩個特殊的連接安裝平臺，將需要架空安裝的驅(qū)動輪，減速器液壓馬達(dá)和驅(qū)動輪輪邊制動器分別安裝在這兩個平臺上，待停機(jī)后，將原設(shè)備拆除，把機(jī)頭架稍作改造，便可將上述設(shè)備通過兩個平臺很方便快速地安裝在機(jī)頭架上。

2.5 機(jī)尾跑道不作變動。新機(jī)尾跑車按原跑道尺寸加工制作。

2.6 停機(jī)前，將液壓站、控制臺、電氣設(shè)備、機(jī)尾橫梁、機(jī)尾拉緊裝置等全部安裝好，各托繩輪活套于中間橫梁上，將鋼絲繩、各監(jiān)控線、沿線開關(guān)、掉頭、報警器等裝置提前布置到位。

2.7 設(shè)備停機(jī)后，機(jī)頭、機(jī)尾、中間段同時施工作業(yè)，24小時不間斷。機(jī)械電氣部分同時作業(yè)，最后統(tǒng)一調(diào)試試運行。

3 應(yīng)用效果分析

3.1 新架空人車減速器旋轉(zhuǎn)外殼直接插入驅(qū)動輪中間體內(nèi)，省去了老式架空人車常用的主軸裝置。解決了老式架空人車主軸裝置懸臂長，受力差，故障多的問題，其構(gòu)思巧妙，結(jié)構(gòu)緊湊，懸臂小，受力合理，強度大大提高。

3.2 新架空人車在人身安全和機(jī)電設(shè)備方面設(shè)置了15種安全保護(hù)裝置，為乘人和設(shè)備提供了全方位的主體保護(hù)網(wǎng)，提高了架空人車的安全防護(hù)水平。

3.3 控制功能設(shè)有連續(xù)運行、間斷運行、調(diào)試運行、參數(shù)調(diào)整、電機(jī)啟動、啟動、停止，提高設(shè)備運行控制的智能化水平。

3.4 根據(jù)現(xiàn)場實際，加強礦廠合作，通過制作專門安裝平臺，改裝機(jī)尾跑車，細(xì)化準(zhǔn)備工程，多頭平行作業(yè)等措施，在保證新架空人車制造安裝質(zhì)量的前提下，最大限度地縮短了主井架空人車的停運時間，保證了礦井的正常安全生產(chǎn)秩序。

3.5 據(jù)機(jī)電科統(tǒng)計，原架空人車故障多，維護(hù)量大，機(jī)頭主軸平均2年更換一根，減速器、驅(qū)動輪及其附件每年都需大、中修一次，每年消耗材料配件費約20萬元。新架空人車投入運行以來，未發(fā)生任何故障，若按故障率下降50%計，每年可創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益30萬元。同時，架空人車改造后，安全保護(hù)裝置增多，為職工出入井提供了安全可靠的運輸工具，對保證井下正常和高效作業(yè)發(fā)揮了重要的作用。

4 結(jié)束語

隨著該液壓式架空人車在我礦的使用，為職工上下井提供了安全可靠的運輸工具，對保證井下正常和高效作業(yè)發(fā)揮了重要的作用。隨著液壓驅(qū)動和PLC電控裝置的廣泛應(yīng)用，液壓式架空人車憑借其優(yōu)越的安全性能和在遠(yuǎn)程監(jiān)控方面的優(yōu)勢將在煤礦運輸系統(tǒng)中有著良好的發(fā)展勢頭。

作者簡介：

郭翔（1977-），女，山西陽曲人，2003年畢業(yè)于太原重型機(jī)械學(xué)院，助理工程師，主要從事技術(shù)管理工作。