一次回轉甩車場合理設計之研究與舉例

吳紹貴，單忠剛，張立新，周明杰，鄭樹良

（黑龍江省七臺河職業學院，黑龍江七臺河154600）

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一次回轉甩車場合理設計之研究與舉例

吳紹貴，單忠剛，張立新，周明杰，鄭樹良

（黑龍江省七臺河職業學院，黑龍江七臺河154600）

摘要：本研究在高低道半徑大小及落平端點間距、偽傾角不同線路、偽斜面軌道中心距和平巷軌道線路中心距、立面圖在平面圖上的剖切位置不明確、礦車自溜線路長度等5個方面提出了新認識和注意事項，并舉例計算，進一步加深認識。

關鍵詞：一次回轉甩車場；剖切線；立面圖；投影線傾角

1問題分析

1.1高低道半徑和落平問題

如果都取相同小半徑，高道就沒有了更長弧坡把車溜到更遠，造成鉤頭未帶到低道最低點就停，鉤頭得靠人力拉一段距離，這不合理。如果取相同大半徑也不合理，會造成低道最低點太遠離上山，空車道的鉤頭夠不到重車，牽引角太大，提重車易翻。高道半徑遠大于低道也不合理，如高道半徑>20m以上，雖然可以把車甩得更遠，但高低道落差太大，會造成高低道之間摘掛鉤困難，且只有該處斷面很高，才能使高道上的材料車不刮幫頂，這增加了掘進工程量。同一點落平雖然簡化了計算，但不可取，影響高道把串車向平巷做更遠推送。一般低道取9～12m，高道取12～15m為佳。

1.2立面投影圖不分開繪制問題

甩車線形成的一次偽傾角和分車線形成的二次偽角不同，決定了這兩條線路在立面投影圖上是否是兩條傾角不同的線路，如果制成一條線路，其空間計算就會錯，也誤導了他人思維。

1.3把斜面雙軌中心距誤以為車場平巷段軌中心距

分車道岔之后形成的斜坡平行線路，其軌中心距與車場平巷段的軌中心距在平面圖上投影的中心距才可以相等。

1.4立面投影圖無法正確計算和繪制問題

明示沿哪段軌道中心剖切過來，才能正確計算并正確繪出立面圖上各條線路和傾角。剖切位置，必須能在立面圖上直接反映出L1和L2等真實長度，然后其他線路向此立面圖正確投影計算。

1.5高低道閉合點的認識

此閉合點是高低道在高程上達到等標高的兩個點，此兩點不是存車線的盡頭。一般存車線長度比礦車自溜長度要長一些，存車線長度一般是平巷一列車長度的1～2倍，長出的部分應設計成向里去的等阻正坡。

2實例計算

已知：某采區軌道上山β=23°，中部車場決定采用一次回轉石門式甩車場，軌型22kg/m，甩車用5號單開道岔，α1=11°18′36″。a1=3 768，b1=4 232。分車用4號單開道岔，α2=14°02′10″。a2=3 462，b2=3 588。空重車軌中心軌S=1 900mm。要求：第一，計算該甩車場在平面圖和豎面圖中有關參數。第二，按1∶100精確繪出平面圖和豎面圖，并標注尺寸。求算：根據已知條件，繪制立體草圖（繪圖略），對草圖各線段和傾角及夾角命名和計算（單位：mm、°）。若沒有特別注明，長度精確到0.1mm；度數精確到0.01°。另規定字符外加“”，表示在水平面投影長度或角度；字符外加“”，表示在立面投影長度或角度，字符下標標示“夾”，是表示空間線段與立面圖的夾角。

2.1角度和尺寸計算

2.1.1角度計算

2.1.2尺寸計算

2.1.2.1第一到第二道岔范圍參數計算

a1=3768.0；（a1）=a1·cosβ=3 468.5；=b1·cosα1夾=4150.4；=b2·cosα2夾=3481.6；m1=S/［sin（θ2-θ1）· cosβ2］=7 862.0；= m1·cosα2夾=7 628.9；(m1)= m1· cosβ2=7355.4；m2=S/［tg（θ2-θ1）·cosβ1］=7692.9；(m2)= m2·cosβ1=7105.8；TX=RX·tg（α2/2）=1107.9（RX取9000；TX1+b2=4696＜m1，合理）；(TX)β1=TX1·cosβ1=1023.4；(TX) β2= TX1·cosβ2=1 036.6；KPX=πRXα2/180=2 205.4。

2.1.2.2線段取值

TP1與lG之間取d=0。

2.1.2.3高、低道豎曲線范圍參數計算

lG= RG(sinβ1- sinγG)=4 466.0 (RG取12 000，iG取11‰)；hG= RG(cosγG- cosβ1)=915.1；TG= RG·tg［(β1-γG)/2］=2 321.7；KPSG=πRG(β1-γG)/180=4 586.7；lD=RD(sinβ1+sinγD) =3 529.5 (RD取9 000，iD取9‰)；hD= πRD(cosγD- cosβ1) =686.5；TD= RD·tg［(β1+γD)/2］= 1 834.8；KPSD=πRD(β1+γD)/180=3 620.0。

2.1.2.4求L3

取H=500，d=0，由高低道循環一圈高度∑△H=0知：H+ hG+ d·sinβ1+ T1·sinβ1+ m1·sinβ2+ m2·sinβ1-L3·sinβ1- hD=0得：L3=2562.6。

2.1.2.5求L15：畫局部計算圖（附后）

L1=NC+CAD=AGC·sinβ1+CB/ sinβ1=S·tgθ1· tgβ1·sinβ1+(△h- AGC)/ sinβ1= S·tgθ1·tgβ1·sinβ1+ (hG+ H- hD- S·tgθ1·tgβ1)/ sinβ1=1 520.2。

2.1.2.6求L2

由局部計算圖知：BAD+ lD- L2- lG=0，把RG、H當做變量，其他取原值得到：L2=CAD·cosβ1+lD- lG=( hG+ H- hD- S·tgθ1·tgβ1)ctgβ1+lD- lG=2.410 6H- 0.188 4 RG+1 461.7（試代入H=500，RG=12 000）=406.6(L2≤1～2m，合理，屬一次試代入即滿足。注：關系式中三角函數值精確到0.000 1）。

2.1.2.7高、低道自溜水平長度LG、LD計算

設高道起坡點高為x，低道起坡點高為y，則：由H=x+y=LGtgγG+（LG- L2）tgγD知：LG=（H+L2tgγD）/ (tgγG+ tgγD)= (H+L2iD)/ ( iG+ iD)=25 183.0；LD= LG- L2=24 776.4。

2.2標高計算

A.提車線（低道）標高：①=±0.000；②=①+hD=± 0.000+686.52=686.5；⑥=②+(m2+L3)sinβ1=4 616.1。B.甩車線（高道）標高③=①+H=500；④=③+hG=1 415.1；⑤=④+(T1+d)sinβ1=1 839.8；⑥=⑤+ m1sinβ2=4 616.2。C.基本軌起點標高：⑦=⑥+(a2+b1)sinβ1=7 564.2；⑧=⑦+ a1sinβ=9 036.5。按計算所得參數繪圖（繪圖略）。

3　結語

以上只對一次回轉甩車場做了研究和實例計算，其他形式的甩車場遇到這種問題時也應該注意修正，如圖所示。

圖局部計算圖Fig. Partial calculation map

參考文獻：

［1］曹允偉.煤礦開采方法［M］.北京：煤炭工業出版社，2005.

［2］張榮立，何國緯，李鐸.采礦工程設計手冊［M］.北京：煤炭工業出版社，2013.

Study and Examples on the Rational Design of a Rotary Uncouple Field

WU Shao-gui, SHAN Zhong-gang, ZHANG Li-xin, ZHOU Ming-jie, ZHENG Shu-liang
(Qitaihe Vocational College of Heilongjiang Province, Qitaihe 154600, China)

Abstract:This study researched on the level of track radius and fall flat endpoint distance, dig angle should be drawn separately, track center distance of slant is not equal to tract wire center distance of drift, sectioning position of elevation on plane graph is not clear, the slipping line distance is not equal to vehicle storage track length, and gave examples to calculate for further understanding.

Key words:A rotary uncouple field; Section line; Elevation; Projection line angle

作者簡介：吳紹貴（1966-），男，黑龍江七臺河人，高級工程師，主要從事采礦工程技術研究與教學工作。

收稿日期：2015- 12- 24

中圖分類號：TD177

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）03-0066-02