一種單軌吊智能擋車裝置的設計分析

李 濤

（山西焦煤西山煤電股份有限公司馬蘭礦， 山西 太原 030205）

引言

山西焦煤西山煤電集團公司馬蘭礦位于山西省西南部，是一家國有大型重點煤礦。煤礦在輔助運輸時，同巷布設了單軌電機與架空乘人裝置，由于單軌吊機所具有的流動與自牽引特性，不能閉鎖布設單軌單機與架空乘人裝置。選取人工控制的措施來對架空乘人裝置與單軌吊機車的正常運行進行控制，在單軌吊機車正常運轉時，架空乘人裝置的司機控制開關，使其停電；由于封閉的巷道管理范圍，單軌吊車不能運轉。因此，設計了一種單軌吊智能擋車裝置并展開分析。

1 單軌吊智能擋車裝置的基本原理與采用的具體條件

1.1 單軌吊智能擋車裝置的基本原理

機械擋車裝置、單軌吊吊軌、氣缸、4v210-08 氣動電磁閥、防爆速度感應開關構成了單軌吊智能擋車裝置。該裝置的基本原理為單軌吊智能檔車裝置中的4v210-08 氣動電磁閥所使用的12 V 電源是由防爆速度感應開關架空乘人裝置中的電控箱所提供，4v210-08 氣動電磁閥中有進入的空氣經過氣線壓縮，提供動力氣源。并且架空乘人裝置正常運轉的鋼絲繩作用于其托繩輪而使其托繩輪停止或轉動，在靠近其托繩輪金屬邊沿20～40 mm 處固定著防爆速度感應開關，通斷可以由其托繩輪所處的轉動情況感應而實現[1-2]。經過通斷防爆速度感應開關來對4v210-08 氣動電磁閥所處的電進行控制，而且伸縮氣缸是由4v210-08 氣動電磁閥所處的得失電而進行操控的，單軌吊吊軌機械擋車裝置和氣缸連接在一起，經過氣缸的伸縮來實現打開與關閉。

1.1.1 在正常運行時的狀態

在架空乘人裝置正常運轉時，由于架空乘人裝置的鋼絲繩的壓力對其托繩輪的作用力，使托繩輪的轉動處于勻速狀態，轉動模擬量在被防爆速度感應開關所接收之后形成通路，4v210-08 氣動電磁閥被速度感應開關所控制，進而使其由于得電而吸合，由于氣動的兩位五通電磁閥的不斷作用而伸出擋車裝置的氣缸，關閉機械式的擋車裝置，當單軌吊吊軌與機械式擋車裝置一起阻擋時，使單軌電車擋車成效得以實現。圖1 就是單軌吊機車擋車裝置工作狀態圖。

圖1 單軌吊機車擋車裝置非工作狀態圖

圖1 單軌吊機車擋車裝置工作狀態圖

1.1.2 在停止工作時的狀態

在架空乘人裝置的運行停止時，其托繩輪的轉動也停止，轉動停止的模擬量在被防爆速度感應開關所接收之后就會形成斷路，并且4v210-08 氣動電磁閥由于被防爆速度感應開關所控制，所以其由于失電而斷開，由于4v210-08 氣動電磁閥不斷作用，收縮了擋車裝置的氣缸，使擋車裝置被帶動而打開，能夠通行單軌吊機車沿吊軌[3]。下頁圖2 就是單軌吊機車擋車裝置在非工作狀態圖。

1.2 使用單軌吊智能擋車裝置的條件

使用單軌吊智能擋車裝置的主要條件為：架空乘人裝置托繩輪、壓縮空氣、架空乘人裝置的電控箱的電源是12 V 等。

2 分析單軌吊智能擋車裝置的特性

2.1 安全性

壓縮井下空氣是單軌吊智能擋車裝置的動力源，12 V 本安型電源被使用在4v210-08 電磁閥中，并且外置的速度感應開關的類型是礦用防爆型，使單軌吊智能擋車裝置更加可靠與安全[4]。

2.2 適用性

在井工煤礦內同巷布設的單軌吊與架空乘人裝置內可以適用該裝置，該裝置所屬的技術范圍是單軌吊機車自動擋車裝置。

2.3 經濟性

經過應用與研究該裝置，使控制擋車裝置更加智能得以實現，并與“無人或少人則安”的思路相符。比方說人工費用，在各個月都能有2 個崗位工兼職節省下來，每個兼職崗位工每天的工資130 元、把每天的班次分成3 個、每個月30 d、兼職崗位工的費用的計算依據是每天工資的10%，每年人工費用就能節省27 320 元。現在，共有3 部同巷布設的單軌吊線路與架空乘人裝置，經過上面的計算得知，實施的該項目在全年節省的人工費用預計8.2 萬元。比方說投入設備，加工單軌吊智能聯動擋車器的成本是706 元，該項目需要的該設備的數量為1 套。維修與護理單軌吊智能擋車裝置的優點是簡單，延長了使用期限，頻繁動作的次數大于1 萬次。

3 單軌吊智能擋車裝置的應用效果

自使用單軌吊智能擋車裝置至今，吊軌機械擋車器、氣缸、4v210-08 電磁閥構成了該裝置，由于這些元件動作的可靠與靈敏性，進而使該智能裝置的成效得到了保障。而且，也對降低人員勞動強度、提高單軌吊車的運輸效率具有重大意義。