DDD8J型隔爆型電動單軌吊車的研究與應用

田瑞臣　王忠平 楊起

摘 要：對我國工作面輔助運輸現(xiàn)狀進行了分析，提出了綜采工作面變電列車至工作面運輸機尾以及掘進工作面料場至掘進工作面之間的材料和設備運輸難題，給出了解決問題的方案，論述了DDD8J型電動單軌吊車結構特征與工作原理，對小康礦現(xiàn)場應用情況及改進意見進行了簡要闡述，應用表明：DDD8J型電動單軌吊車能夠充分利用巷道空間，安裝操作簡單，維修方便，提高了運輸效率，降低了勞動強度。對該裝置在鐵能公司應用前景做了展望。

關鍵詞：隔爆型電動單軌吊車；研究；應用前景

1 問題的提出

近年來，我國煤礦綜合機械化開采水平得到了較快發(fā)展，工作面機械化程度及單產水平已經達到國際先進水平，但與之相對應的是我國煤礦輔助運輸系統(tǒng)仍然相當落后。煤礦輔助運輸落后現(xiàn)象主要集中在采區(qū)，由于采區(qū)運輸巷道條件復雜，多數(shù)巷道存在上下山起伏多變、巷道轉彎分岔多、巷道狹窄低矮等因素，運輸難度較大，其中綜采工作面變電列車至工作面運輸機尾以及掘進工作面料場至掘進工作面之間的材料和設備運輸就更加困難，全靠人背肩扛的運輸方式，用人多，速度慢，效率低，是工作面巷道輔助運輸亟待解決的問題。

2 方案的確定

輔助運輸設備落后、安全事故頻發(fā)的現(xiàn)狀始終困擾著鐵能公司運輸管理人員，2010年開始鐵能公司組織有關技術人員對蓄電池動力（包括防爆柴油機動力）單軌吊車以及隔爆型電動單軌吊車生產廠家以及應用現(xiàn)場進行調研，蓄電池動力（包括防爆柴油機動力）單軌吊車的運行軌道是一種特制的“工”字型鋼，由鏈條柔性地固定于巷道頂部，機車運行承載輪卡入工字鋼兩側，因此，無脫軌、掉道現(xiàn)象，運行安全、可靠。它不僅能運輸材料、人員和設備，還可以完成井下設備的提升、吊裝等工作，是一種投資少、維護方便、多功能、高效率的井下輔助運輸設備。蓄電池動力（包括防爆柴油機動力）單軌吊車由司機室、驅動部、電液控制車、蓄電池車構成，是一種機動性強、運行速度快、載重量大、安全可靠的行駛于懸吊單軌系統(tǒng)的輔助運輸設備，由于機車自身編組長度較大，部件外形尺寸較大，因此，它的應用受巷道條件限制，運輸?shù)牟牧霞霸O備只能到達綜采工作面變電列車及掘進工作面料場，主要適用于采區(qū)上、下山和工作面順槽內運送材料、設備和人員。而隔爆型電動單軌吊車的運行軌道是由一種特制的“工”字型鋼與齒條組合而成，也是由鏈條柔性地固定于巷道頂部，行走機構的行走輪嵌入工字鋼兩側，因此，該裝置的運行也是非常安全可靠。由于該裝置具有結構緊湊，移動方便的特點，控制系統(tǒng)采用無線防爆遙控，運行軌道可隨工作面推進一同推移等特點，因此，決定采用DDD8J隔爆型電動單軌電車運輸方案來解決綜采工作面變電列車至運輸機尾及掘進工作面料場至掘進工作面之間的物料運輸問題。

3 DDD8J隔爆型電動單軌吊車結構特征與工作原理

3.1 結構與特點

DDD8J隔爆型電動單軌吊車由電動葫蘆、電控系統(tǒng)、軌道、行走車、吊掛組件、電氣限位保護等部件組成。軌道規(guī)格為每節(jié)長度3.015米，整機出廠配置長度標準為99.5米，軌道與軌道之間靠銷軸聯(lián)接而成，軌道安裝方式采用吊掛組件與錨桿露頭螺紋連接懸掛在巷道頂板上或采用吊掛組件與卡具連接固定在各種支護梁上；在軌道兩端盡頭安設軌道終點電氣限位保護。軌道部分由工字鋼及齒條組成，行走車由電機、減速箱等部分組成。該機機頭部分行走裝置與磁力啟動器架兩端采用球體鉸接結構，使機頭在垂直與水平轉彎時各部件不產生干擾，最小水平轉彎半徑達到3m，垂直轉彎半徑5.5米，可以滿足現(xiàn)場的使用要求。

3.2 工作原理

行走機構中減速箱的輸出軸安裝有行走齒輪，行走齒輪與軌道上的齒條嚙合牽引行走車，由行走輪承擔載重，電動葫蘆懸掛在行走車下方（如圖1所示）。電動葫蘆起重鉤的升降和行走車的往返行走使用礦用隔爆本安型無線遙控器操做。電動葫蘆將物料或設備從地面吊起，起動行走電機，電機將動力傳遞給減速箱，經三級減速后傳遞到行走齒輪上，行走齒輪與軌道上的齒條相嚙合牽引，從而驅動行走機構沿軌道行走，達到運送物料的目的。

3.3 控制系統(tǒng)

DDD8J礦用隔爆型單軌吊車的系統(tǒng)采用QJC-10/660N礦用隔爆兼本質安全型可逆電磁起動器，其特點：（1）雙路可逆空氣啟動器；（2）可于FYJ（A）及FYF（A）本質安全型遙控接收及發(fā)射裝置配接，實現(xiàn)井下無線遙控。

3.4 保護裝置

DDD8J礦用隔爆型單軌吊車安裝有雙JDB電子綜合保護器，可分別對兩路負載的過載、過流、斷相、漏電進行有效保護。起吊和行走電機均采用隔爆型盤式制動電機，該型電機具有斷電后機械自鎖制動功能，產生的制動力可靠。該電機的制動原理是在電機非軸伸端的端蓋上安裝有直流圓盤制動器，當制動電機接入電源，直流圓盤制動器也同時工作。由于電磁吸力作用，電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧，制動盤于銜鐵端蓋脫開，制動電機開始運轉。當切斷電源時，制動電機電磁鐵失去磁吸力，彈簧推動銜鐵壓緊制動盤，在磨擦力矩作用下，制動電機立即停止運轉。因此，不論是正常工作的斷電，還是電動機綜合保護器的保護性斷電，電機會在強力彈簧作用下處于制動狀態(tài)。

3.5 技術特征（見表1）

4 在小康礦的使用情況

該裝置滿足了掘進工作面物料和設備的運輸需求，大大地減輕了掘進工人的勞動強度，達到較好的使用效果。該裝置雖然取得一定的應用成果，但該裝置還存在一些不足，在以下兩方面仍然需要進行改進：（1）此裝置僅配備一套電動葫蘆，起吊較長物料、設備時不穩(wěn)，行走時需要有人扶，具有一定的安全隱患，建議在行走裝置尾部再安裝一個電動葫蘆，起吊U型鋼等大件時兩個電動葫蘆同時起吊，可以有效保證起吊物料的平穩(wěn)性。（2）行走機構前方原安裝有電鈴，建議將其改為聲光報警裝置，設備運行時能夠及時發(fā)出語音報警提示。

5 隔爆型電動單軌吊車在鐵能公司的應用前景

隔爆型電動單軌吊車運行安全可靠，操作和維修都比較方便，經濟和社會效益明顯。該裝置的售價不高，特別適合鐵能公司的需要，是一種比較經濟實惠的煤礦輔助運輸設備，很值得推廣應用，可以完全取代目前人背肩扛的運輸方式，要逐漸擴大其使用范圍，使用范圍擴展至鐵能所有綜采工作面變電列車至工作面運輸機尾以及掘進工作面料場至掘進工作面之間的材料和設備運輸。

作者簡介：田瑞臣（1969-），遼寧省西豐縣人，高級工程師，1998年畢業(yè)于遼寧工程技術大學計算機應用與管理專業(yè)。現(xiàn)任遼寧省鐵法能源公司機電處副處長。