繩牽引異型軌卡軌車的研制與應用

尹水生

摘 要：采掘機械大型化發展，迫切要求輔助運輸行業滿足實際生產的需要，繩牽引卡軌車的研制大大提升了礦井輔助運輸能力，并應用到工作面順槽，實現直達運輸，解決運人問題，杜絕掉道、翻車，具有精確超速制動功能，跟車司機可以緊急制動和遠程停機；變頻調速，速度切換平穩，無需停機，異型軌抱軌制動安全可靠。

關鍵詞：卡軌；異型軌；自動制動；限速；運人

一、項目背景

隨著采掘綜合機械化的迅速發展和大中型機械的大量使用，傳統的小絞車、蓄電池機車已難適應煤礦井下輔助運輸的需要，成為影響煤礦生產的主要因素之一。而無極繩絞車無法滿足工作面順槽運人要求，因此，研制開發安全高效的井下輔助運輸設備勢在必行。

二、系統組成

卡軌車運輸系統配置有絞車、張緊裝置、制動梭車、全路況卡軌人車、安全制動車、軌道及輔助系統、控制系統等，見圖1。

1）絞車：由電動機、行星減速系統、等部分組成。減速箱采用行星結構減速系統，配合變頻控制器可實現無極調速。制動系統采用閘帶式結構（液壓松閘、蝶形彈簧抱閘），制動效果安全、可靠，符合煤礦安全操作規程要求。2）張緊裝置：采用液壓自動張緊，能滿足起伏巷道對張緊力的不同要求，實現自動張緊。3）制動梭車：通過鋼絲繩牽引承載車輛進行運輸，且帶有防跑車制動裝置，當出現斷繩等危急情況時制動裝置能自動抱軌進行制動，跟車司機也可手動制動。牽引車上裝有儲繩輪進行儲繩，滿足掘進工作面延伸鋪繩或回采工作面回縮儲繩。制動梭車配備有駕駛室，跟車司機可以隨時觀察運行過程中周邊環境和設備變化，意外情況可以通過手持機隨時停車，并且沒有跟車司機遠程指令，絞車司機無法開機運行，保證人員和設備安全。4）安全制動車：為保證人員運輸安全，安全制動車帶有防跑車制動裝置，當出現超速、斷繩等危急情況時制動裝置能自動抱軌進行制動。5）全路況卡軌人車：根據煤礦安全操作規程要求，應配備專用人車以實現長距離起伏巷道工作面運人、運物。人車上設置有旋轉卡軌輪系，在異型軌道系統運行時，確保不會掉道、翻車。同時，也可快捷地將卡軌輪系翻起，以便在普通軌道上臨時運行。6）控制系統：包括電控系統和通訊系統，電控系統包括PLC、變頻器等；通訊系統用于隨車人員與絞車操作進行通訊聯絡。設置有操作臺并有卡軌車運行時的電流、電壓、速度、運行里程、電器故障顯示等參數的顯示，可實現操作人員監控，同時還有車輛實時運行位置模擬顯示，誤差不大于1米，操作人員在車輛運行過程中，視車輛的區段位置可選擇不同的運行速度。同時在緊急狀況時，隨車人員可以通過手持機遙控絞車主機使其停止運轉，防止出現生拉硬拽現象發生。7）軌道系統：異型軌系統是整體裝備核心技術之一，異型軌相比槽鋼軌、普通軌卡軌更可靠，配備旋轉道岔及輪組，可實現起伏、彎曲巷道的人員、貨物直達運輸。

三、主要創新點

1）將鋼絲繩牽引異型卡軌車成功應用于坡度25°以下、運輸距離達2500米以上、頻繁起伏且拐彎的工作面順槽，解決工作面順槽運人問題；2）吸收行星輪系結構無極繩系統傳動效率高、結構緊湊及異型卡軌運輸系統制動安全可靠的優點應用于工作面順槽運輸卡軌車，消除工作面順槽運人、運物掉道危險；3）具有精確限速裝置，實現超速自動制動，防止出現飛車現象。同時也可實現手動制動；4）防掉道裝置采用液壓松軌、蝶形彈簧制動抱軌型式。制動速度快、抱軌可靠。

四、主要技術特點

1）牽引力大，能滿足運送大型設備如放頂煤液壓支架的要求；

2）變頻調速，頻率變化范圍3-100HZ，可實現無極調速；

3）張緊裝置采用后置式液壓張緊，操作視野廣、適應性強，能滿足起伏巷道對張緊力的不同要求；

4）具有精確限速功能，超速制動，防止出現飛車現象；

5）防掉道、防翻車，可實現安全運人、運物；；

6）采用德標K140異形軌技術等。

五、卡軌車在礦井運輸中的具體應用

（一）姚橋煤礦8519工作面概況

1）走向長度：2300米

2）傾向長度： 177米

3）垂 深 ： 200米

4）最大傾角： 0～16° 多起伏5、左拐彎一處

（二）8519材料道繩牽引異型軌卡軌車的優勢

1）防止斷繩跑車事故。

2）實現順槽機械運送人員。

3）實現順槽運料工跟車運料。

4）提高工作效率，減少運料用人（3人即可）

（三）使用方法

1）前期采掘過程中，卡軌車隨著8519工作面的掘進逐步延伸運輸使用；

2）后期隨8519工作面回采，卡軌車進行工作面順槽運輸；

自安裝使用兩年以來，卡軌車運行狀況良好，從未發生過翻車、掉道、飛車等現象，運輸環節少，運輸效率高，完全滿足工作面順槽運人、運物安全操作規程要求，從而實現煤礦安全生產。

六、卡軌車應用效果分析

8519繩牽引卡軌車自安裝使用以來，有效避免了順槽運輸過程中發生的掉道、翻車等事故，解決了順槽機械運人問題，同時，減少了把鉤工數量，正常采用無極繩絞車運輸時，須至少配置人員5人（司機1人 ，上、下口各2名把鉤工）。使用卡軌車運輸時，由于把鉤工可以跟車運行，只需配備2名把鉤工和1名司機即可，實現減人提效。從而使得運輸環節及運輸系統較之以往有了極大程度地簡化，卡軌車牽引重量大、具有超強的爬坡能力，運輸效率比普通絞車高出數倍以上，同時還能夠節省人員，進而降低礦工的勞動強度，工作安全系數也相應有所提高。

七、結論

卡軌車適應于長距離、起伏巷道工作面（含掘進工作面）的運人、運物要求，減輕工人現場作業的勞動強度，消除工作面工人爬車等違章現象的發生；適用于工作面從掘進至采煤結束全過程的運輸要求；整條巷道運輸為直達運輸，環節少且簡單、安全、可靠?？ㄜ壾嚨脑O計并實際應用到順槽工作面，解決了運人問題，并且實現減人提效，工作安全系數大大提高。