某井下炸藥運(yùn)輸車廂體優(yōu)化設(shè)計(jì)

李　坤，溫永美

某井下炸藥運(yùn)輸車廂體優(yōu)化設(shè)計(jì)

李坤1，溫永美2

（1.河南新飛專用汽車有限責(zé)任公司，河南 新鄉(xiāng)453003；2.河南機(jī)電高等專科學(xué)校，河南 新鄉(xiāng)453003）

根據(jù)對井下炸藥運(yùn)輸實(shí)際情況的調(diào)查與分析，針對某型號井下炸藥運(yùn)輸車廂體做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要對廂體外形、活動(dòng)頂板操縱機(jī)構(gòu)、活動(dòng)頂板防滲漏結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了某型號井下炸藥運(yùn)輸車的使用性能。

井下炸藥；運(yùn)輸車廂體結(jié)構(gòu)；操縱機(jī)構(gòu)；防滲漏

根據(jù)礦物開發(fā)的特殊性，大部分礦物開采需要進(jìn)行井下作業(yè)，井下的爆破所需要的炸藥通過車輛經(jīng)由巷道運(yùn)輸至爆破地點(diǎn)。因井下作業(yè)環(huán)境和巷道的影響，普通的道路炸藥運(yùn)輸車無法滿足使用要求。因此，根據(jù)井下運(yùn)輸炸藥的要求，某型號井下炸藥運(yùn)輸車設(shè)計(jì)并投入使用。在使用過程中發(fā)現(xiàn)頂板與巷道頂稍有干涉，活動(dòng)頂板處有滲漏，以及活動(dòng)頂板啟閉機(jī)構(gòu)操作不方便等問題。文章針對提出的問題對某型號井下炸藥運(yùn)輸車進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1　井下炸藥運(yùn)輸車的特點(diǎn)

井下炸藥運(yùn)輸車，是根據(jù)炸藥、雷管等爆破器材生產(chǎn)、流通的特點(diǎn)，結(jié)合國家出臺的關(guān)于推廣使用爆破器材專用運(yùn)輸車的政策，利用現(xiàn)有廂式貨車的技術(shù)而開發(fā)的一種特種汽車，主要由特種汽車二類底盤和封閉式全金屬框架廂體組成。廂體分為固定頂板、活動(dòng)頂板、側(cè)板、前板、底板、門板等幾大部分組成，為分片焊接結(jié)構(gòu)。廂板由內(nèi)外蒙皮、保溫層、金屬骨架采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠粘接，在熱壓力機(jī)上加溫加壓固化成一體。活動(dòng)頂板處為炸藥吊裝口，活動(dòng)頂板總成由活動(dòng)頂板、滑道、小輪等組成。由于炸藥的易燃易爆性，活動(dòng)頂板的啟閉采用機(jī)械機(jī)構(gòu)，防止產(chǎn)生電火花。廂體內(nèi)安裝有煙霧報(bào)警器，并配有二氧化碳滅火器。

2　結(jié)構(gòu)優(yōu)化

（1）廂體外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過對現(xiàn)有井下炸藥運(yùn)輸車使用情況的調(diào)查得知，因巷道截面的特殊性與井下路況的復(fù)雜性，目前某型號井下炸藥運(yùn)輸車在使用過程中會出現(xiàn)與巷道頂壁輕微干涉的問題。因此在保證炸藥運(yùn)輸量的前提下，廂體高度不變，對某型號井下炸藥運(yùn)輸車廂體外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，將原廂體頂側(cè)小圓角外形（如圖1所示）優(yōu)化為廂體頂側(cè)倒角外形（如圖2所示）。倒角尺寸為150mmX150mm，倒角處用肩板分別與固定頂板、側(cè)板采用焊接形式連接。優(yōu)化設(shè)計(jì)后，避免了與巷道頂壁的干涉問題。

圖1　頂側(cè)小圓角

圖2　頂側(cè)倒角

（2）活動(dòng)頂板操縱機(jī)構(gòu)優(yōu)化。活動(dòng)頂板啟閉控制機(jī)構(gòu)為機(jī)械式操縱，需要靠人力來完成活動(dòng)頂板的啟閉，整個(gè)機(jī)構(gòu)主要由齒輪齒條、傳動(dòng)桿件、搖把、固定件等組成，齒條固定在活動(dòng)頂板上，與之嚙合的齒輪安裝在花鍵軸上，花鍵軸（傳動(dòng)桿件）與軸承配合，軸承支座與固定頂板通過一定結(jié)構(gòu)連接固定，搖把搖動(dòng)傳動(dòng)桿件使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)活動(dòng)頂板移動(dòng)。使用過程中操作活動(dòng)頂板操縱機(jī)構(gòu)（搖把）時(shí)較費(fèi)力，經(jīng)過分析后，將原搖柄長度100mm優(yōu)化為搖柄長度300mm，優(yōu)化后力臂增大，相同力的作用下，轉(zhuǎn)矩是原來的三倍，使操縱變得輕便。如圖3、圖4所示。

圖3　優(yōu)化前搖把　

圖4　優(yōu)化后搖把

（3）活動(dòng)頂板防滲漏結(jié)構(gòu)優(yōu)化。廂體固定頂板開有孔洞，以方便炸藥的機(jī)械化吊裝，由活動(dòng)頂板的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)孔洞的啟閉。經(jīng)過長時(shí)間使用，發(fā)現(xiàn)此處有輕微滲漏現(xiàn)象，影響炸藥的使用性能。原設(shè)計(jì)使用的海綿——密實(shí)——鋼芯三復(fù)合車用密封條為插接式，經(jīng)過長時(shí)間使用后易產(chǎn)生滑動(dòng)甚至脫離插板的現(xiàn)象，加之該密封條為單道球形密封，密封效果不佳。經(jīng)分析，將原海綿——密實(shí)——鋼芯三復(fù)合車用密封條（如圖5所示）優(yōu)化為三道密封的三元乙丙密封條（如圖6所示）。在固定頂板和活動(dòng)頂板周邊合理位置增加密封條框架，為方便活動(dòng)頂板的啟閉，遠(yuǎn)離開啟方向的一邊，三元乙丙密封條的密封面朝上，其余三邊安裝方式如圖6所示。經(jīng)過淋雨試驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)有效防止了水的滲漏，起到了更好的防滲漏效果。

圖5　三復(fù)合車用密封條密封

圖6　三元乙丙密封條密封

3　結(jié)語

為保證某型號井下炸藥運(yùn)輸車能夠安全、有效地完成井下炸藥運(yùn)輸作業(yè)，按照以上優(yōu)化設(shè)計(jì)，提升了某型號井下炸藥運(yùn)輸車的使用性能，使某型號井下炸藥運(yùn)輸車更好地發(fā)揮其功用。

收稿日期：2016-03-14

作者簡介：李坤（1987-），男，河南商丘人，大學(xué)本科，助理工程師，主要研究方向：專用車上裝。

Optimal Design of underground explosivesCarriage body structure

LI Kun1，WEN Yong-mei2
（1.Henan Xinfei Special Purpose Vehicle CO.，LTD.，Xinxiang，Henan 453003，China；2.Henan Mechanical and Electrical Engineering College，Xinxiang，Henan 453003，China）

According to the investigation and ana1ysis of actua1 situation of the underground transport of exp1osives，optimization design is made for a certain type of exp1osives underground transport car body，main1y aiming at the body shape，activity roof contro1 mechanism，roof 1eakage prevention.After optimization design，the performance ofunderground exp1osives transport has been improved.

underground exp1osives；Carriage body structure；Contro1 mechanism；anti-1eakage

U469

A

2095-980X（2016）03-0075-01

2016-03-16

高艷紅（1985-），女，山西原平人，講師，主要研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。