下道礦車復(fù)道器的研制

2016-08-04 22:27:16鄭興良

大科技 2016年15期

鄭興良龔華代燕

（重慶松藻煤電有限責(zé)任公司重慶市綦江區(qū) 401445）

下道礦車復(fù)道器的研制

鄭興良龔華代燕

（重慶松藻煤電有限責(zé)任公司重慶市綦江區(qū) 401445）

礦井軌道運輸線路長、應(yīng)用范圍廣，礦車下道時有發(fā)生。為了解決礦車下道礦車復(fù)位，通過對現(xiàn)有對下道車的處理方法的研究，現(xiàn)場反復(fù)研究試驗，設(shè)計優(yōu)化，設(shè)計出一種適應(yīng)處理各種下道車形式的復(fù)道器，達到快速處理下道車，處理工序簡單、時間短，用人少；對下道車處理既安全，由對軌道的損傷小裝置。減低處理下道車員工的勞動強度、提高效率、杜絕事故發(fā)生；從而提高安全生產(chǎn)效益。

礦車；復(fù)道器；研制

前言

礦井的輔助運輸?shù)姆N類很多，主要有無軌膠輪車，齒軌車、卡軌車、單軌吊、無級繩絞車和電機車等運輸方式。有無軌膠輪車，齒軌車、卡軌車對井巷起伏適應(yīng)較好，但對井巷的斷面和地板的巖性要求較高；無軌膠輪車要求的井巷斷面較大且要求無地鼓的巷道；齒軌車、卡軌車對井巷斷面較小，但對線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地鼓巷道的臥底修復(fù)軌道較困難；單軌吊對地板要求不高，但對頂板的支護要求有足夠的強度，運力較?。粺o級繩絞車由于安裝和使用在運輸量大時需要雙道運輸才能滿足，對巷道的斷面要求高，要求巷道要直；電機車運輸對軌道的質(zhì)量要求較高，無地鼓的巷道，對井巷的斷面要求較小，運輸能力較大。

由于我礦為南方煤礦，產(chǎn)量較90萬t/年，煤層為急傾斜煤層的高突礦井，階段大巷兼做瓦斯抽放巷道，沿煤層平行掘進，巷道不直，使用皮帶機安裝難度大，開采的階段水平多，礦井的投資大，設(shè)備的使用率不高，故礦井煤炭、材料和矸石在采區(qū)的運輸均采用電機車軌道運輸，從而造成礦車下道較頻繁，為了解決礦車下道問題，特進行了研究。

1 礦車下道礦車種類和常用的處理方法的優(yōu)缺點

1.1 礦車下道礦車種類

（1）礦車一端下道，沿軌道橫向一側(cè)，一側(cè)的輪對在軌道上，另一側(cè)的輪對一輪在道心，另一輪在道外。俗稱單頭下道。

（2）礦車兩端下道，沿軌道橫向一側(cè)，同側(cè)兩輪對在道心，另一側(cè)兩輪對在同側(cè)軌道外側(cè)。俗稱騎馬道。

（3）礦車兩端下道，沿軌道橫向一側(cè)，同側(cè)兩端輪對一個車輪在道心，另在軌道外。俗稱橫向下道。

1.2 礦車下道礦車處理方法及優(yōu)缺點

（1）采用吊裝專用工具（門字架及索具吊），礦車用扣繩、葫蘆等索具捆綁及起吊的復(fù)位方式，吊裝工具變形、傾倒、垮塌；礦車飛滑、人員傷害。優(yōu)點，對所有的下道車的處理均適應(yīng)，缺點：工序復(fù)雜，準備和處理時間長，對生產(chǎn)影響大。

（2）起動機處理下道車：用起動機加枕木配合處理，優(yōu)點，除側(cè)翻外的所有形式下道車的處理均適應(yīng)，工序較簡單，準備和處理時間短，對生產(chǎn)影響小，缺點：安全和可靠性差，容易造成礦車側(cè)翻車輛側(cè)翻、飛滑、處理人員傷害。

（3）人力處理下道車：采用人力，利用杠桿的原理，將下道礦車復(fù)道，優(yōu)點，除側(cè)翻外的所有形式下道車的處理均適應(yīng)，工序較簡單，準備和處理時間短，對生產(chǎn)影響小，缺點：安全和可靠性差，容易造成礦車側(cè)翻、飛滑、用工多、處理人員傷害。

（4）電機車加木楔：利用木楔的導(dǎo)向作用，電機車的動力牽引作用，將礦車復(fù)道，優(yōu)點：處理下道車速度快，人員遠離現(xiàn)場，安全性好，缺點：由于木楔的導(dǎo)向差，復(fù)道成功率較差，可靠性差，容易造成礦車側(cè)翻，對軌道的受傷大。

（5）礦車下道后，采用機車強行遠距離牽引至軌道道岔處的復(fù)位方式，優(yōu)點：人員遠離下道礦車，操作安全，缺點：礦車及軌道枕木嚴重損壞。

（6）采用礦車一端墊物料，另一端機車加管件（鉆桿）頂?shù)膹?fù)位方式，缺點：管件滑落、飛彈、礦車滑彈損壞，容易造成人員的傷害。

（7）采用機動列車專用工具，礦車經(jīng)機車牽引沿專用工具復(fù)位，工具笨重，設(shè)計不合理，器具掉落傷人。

該系統(tǒng)選用了LM317穩(wěn)壓模塊為直流電機提供穩(wěn)定電壓。LM317是一種可調(diào)3端正電壓穩(wěn)壓器，具有穩(wěn)壓性能好、輸出電壓可調(diào)、噪聲低、價格低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于一些小型嵌入式系統(tǒng)。穩(wěn)壓模塊原理圖如圖2所示。LM317模塊輸出電壓公式為：

2 下道復(fù)位方式的選擇、設(shè)計

根據(jù)下道礦車的特性分析，只有采用電機車加木楔復(fù)道，設(shè)備簡單，人員遠離下道車輛，安全性好，針對木楔的導(dǎo)向性差，通過現(xiàn)場觀察和考察、實際測量，提出采用斜面導(dǎo)向?qū)⒌V車引向軌道。

2.1 下道礦車復(fù)道器的原理

將斜面置于下道礦車的左右輪對處，利用斜面的原理在電機車的牽引下將礦車逐步抬高至軌面，利用斜面的外側(cè)設(shè)立一個擋邊，在礦車的運行過程中不置于再次掉道，其次礦車運行過程中因礦車輪對受的擋邊側(cè)向推力在運行到頂部歸位到軌道上，考慮到礦車輪對下道分布的情況，采用了左右對稱的分布形式，對除側(cè)翻以外的所有下道車都適應(yīng)。

2.2 下道礦車復(fù)道器的設(shè)計

考慮下道礦車復(fù)道器特性，下道礦車復(fù)道器材質(zhì)及承壓強度、搬運和裝卸方便等因素。其結(jié)構(gòu)由底座、引道板、擋輪器、定位器等結(jié)構(gòu)裝置組成，經(jīng)過反復(fù)試驗，修改設(shè)計，最終滿足使用要求。加工的零件圖如圖1。

圖1

下道礦車復(fù)道器的實物圖如圖2。

圖2

3 下道礦車復(fù)道器的試驗及效果

3.1 下道礦車復(fù)道器的試驗

人為將礦車下道，當(dāng)?shù)V車下道后，將該裝置平穩(wěn)安設(shè)在下道礦車前方軌，在軌道上將下道礦車復(fù)道器鎖緊在軌道上；采用5連環(huán)將機車（礦車）與下道礦車連接；緩慢開動機車將下道礦車從復(fù)道器牽引上道，對各種下道形式進行反復(fù)試驗，均取得好的效果。圖3為試驗的現(xiàn)場情況。

圖3

3.2 下道礦車復(fù)道器的試驗效果

（1）采用礦車引道器處理下道礦車，平均耗時約60s/輛。

（2）處理下道車時人員遠離礦車，從源頭上消除傷人的安全隱患。

（3）試驗過程中未出現(xiàn)一起軌道及道枕損壞。

4 在礦井推廣使用

編制下道礦車復(fù)道器安全使用操作規(guī)程，在礦井組織學(xué)習(xí)培訓(xùn)并推廣使用。每臺電機車配置了一套下道礦車復(fù)道器，放置在隨車的工具車內(nèi)，通過一年多的使用，礦井的軌道質(zhì)量有了明顯的改變，枕木、道釘損壞、軌道的軌距超寬大幅度減少。運輸?shù)挠绊憰r間大幅降低。