楊志軍

礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)轉(zhuǎn)彎裝置的研制與應(yīng)用

楊志軍①

(山西焦煤集團(tuán)公司西山機(jī)電總廠)

KMQ-800型礦用連續(xù)牽引車在西山煤電集團(tuán)公司各礦推廣過程中,經(jīng)常遇到不同的工況條件,現(xiàn)有連續(xù)牽引車不能在條件復(fù)雜的采區(qū)彎曲巷道中使用。介紹了礦用連續(xù)牽引車轉(zhuǎn)彎裝置的研制及應(yīng)用過程,解決了礦用連續(xù)牽引車安全通過轉(zhuǎn)彎巷道的難題,擴(kuò)大了礦用連續(xù)牽引車的應(yīng)用范圍,具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

輔助運輸;礦用連續(xù)牽引車;轉(zhuǎn)彎裝置;研制;應(yīng)用

礦用連續(xù)牽引車是根據(jù)我國現(xiàn)有國情自主開發(fā)的一種新型、高效、安全的煤礦輔助運輸設(shè)備。由于順槽礦用連續(xù)牽引車運輸方式,以其運輸過程中無停頓、不轉(zhuǎn)載、使用人員設(shè)備少、安全狀況好、運輸效率高等特點,將井下輔助運輸技術(shù)又向前推進(jìn)了一大步。在以往的應(yīng)用中,礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)的運輸軌道多以直線布置為主。

西山煤電集團(tuán)公司各礦的工作面巷道一般是沿煤層走向頂板布置,巷道起伏不平。有時為避開斷層需要改變巷道方向,或因采區(qū)范圍不規(guī)則,工作面順槽就不能按直線布置了;有時一條巷道內(nèi)會出現(xiàn)兩個或多個拐彎,連續(xù)牽引車系統(tǒng)只能布置在順槽轉(zhuǎn)彎之前的直線巷道,轉(zhuǎn)彎以后的運輸就通過布置多部小絞車,以對拉或單拉分段牽引的方式進(jìn)行運輸。連續(xù)牽引車在這種情況下無法發(fā)揮其連續(xù)牽引、直達(dá)運輸?shù)膬?yōu)勢,而且系統(tǒng)復(fù)雜,運輸效率低,安全狀況差。為此,西山機(jī)電總廠對解決礦用連續(xù)牽引車安全轉(zhuǎn)彎進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究,研制了一套礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)安全通過的新型組合轉(zhuǎn)彎裝置,實現(xiàn)了井下彎曲巷道礦用連續(xù)牽引車的連續(xù)、安全運輸,使礦用連續(xù)牽引車有了更廣的應(yīng)用。

1 轉(zhuǎn)彎裝置的研究設(shè)計

1)研究的主要內(nèi)容及設(shè)計思路。研制可靠轉(zhuǎn)彎裝置,實現(xiàn)礦用連續(xù)牽引車在轉(zhuǎn)彎巷道條件下的連續(xù)運輸,必須保證梭車所受牽引力方向與軌道曲線方向一致,使主、副繩運行在轉(zhuǎn)彎裝置的設(shè)定位置處,滿足牽引車在拐彎、坡度多變巷道運輸?shù)囊?。為了確保梭車能順利通過彎道,必須使鋼絲繩在拐彎處產(chǎn)生的水平側(cè)向拉力不足以使車輛脫軌和轉(zhuǎn)彎裝置受到破壞,有利于鋼絲繩的安全運行。因此,必須考慮鋼絲繩的定位與導(dǎo)向裝置,沿彎道曲線方向設(shè)置雙排轉(zhuǎn)向輪組,增加鋼絲繩接觸點,控制鋼絲繩出槽,制約鋼絲繩漂浮與游移。設(shè)計的裝置應(yīng)以足夠的強(qiáng)度平衡水平側(cè)向拉力,保證牽引車輛不承受側(cè)向拉力,在正常牽引力的作用下,沿軌道方向運行。

2)轉(zhuǎn)彎裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。根據(jù)設(shè)計思路的確定,礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)中轉(zhuǎn)彎裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計由底架、轉(zhuǎn)向輪組、內(nèi)護(hù)軌槽鋼、外護(hù)軌槽鋼、護(hù)軌聯(lián)接板等部分組成,見圖1。

圖1 轉(zhuǎn)彎裝置安裝結(jié)構(gòu)圖

轉(zhuǎn)向輪組是實現(xiàn)鋼絲繩轉(zhuǎn)向的主要部件,轉(zhuǎn)向輪利用輪軸螺栓固定在固定架上,固定架由螺絲固定在底架上,底架再通過軌道夾板和軌道相連接,因礦用連續(xù)牽引車有主、副鋼絲繩,故轉(zhuǎn)向輪組設(shè)計為兩排,內(nèi)排轉(zhuǎn)向輪組控制副牽引繩,外排轉(zhuǎn)向輪控制主牽引繩。每排轉(zhuǎn)向輪組布置兩個轉(zhuǎn)向輪,每個轉(zhuǎn)向輪的連續(xù)弧與軌道曲線弧平行,當(dāng)牽引梭車通過轉(zhuǎn)向裝置時,礦用連續(xù)牽引車副繩在兩組轉(zhuǎn)向輪之間運行,主繩沿彎道外軌側(cè)的轉(zhuǎn)向輪外側(cè)運行見圖2。

圖2 梭車通過轉(zhuǎn)彎裝置示意圖

本文所研制的轉(zhuǎn)向輪組在有限的空間內(nèi)使用了簡支梁結(jié)構(gòu),與現(xiàn)有的懸臂梁結(jié)構(gòu)相比具有載荷分布均勻、整體穩(wěn)定性好等特點,有效提高了系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。懸臂梁與簡支梁結(jié)構(gòu)對比圖見圖3。

圖3 懸臂梁與簡支梁結(jié)構(gòu)對比圖

內(nèi)外護(hù)軌為加工組裝件,采用槽鋼作為護(hù)軌。安裝護(hù)軌的主要目的是防止車輛在曲線段掉道;底架組件與轉(zhuǎn)向輪組間采用螺栓連接方式,縮短了安裝調(diào)試和易損件更換的時間。

2 試驗與應(yīng)用情況

1)試驗地點情況。試驗地點在西山煤電集團(tuán)公司東曲礦14303工作面輔助運輸巷,該軌道大巷全長900 m,環(huán)境溫度-10℃～25℃,巷道底板坡度多變,巷道傾角 -4°～6°,平均傾角 2.2°,運輸軌道為 24 kg/m鋼軌,軌距600 mm,運輸巷內(nèi)有一處水平轉(zhuǎn)彎,轉(zhuǎn)彎角度為90°。

2)應(yīng)用情況。選用 KMQ-800-80/55型礦用連續(xù)牽引車來實現(xiàn)工作面設(shè)備和材料的運輸工作,在轉(zhuǎn)彎巷道處安裝30組轉(zhuǎn)彎裝置。其輔助運輸順槽連續(xù)牽引車轉(zhuǎn)彎裝置布置示意圖見圖4。

圖4 礦用連續(xù)牽引車轉(zhuǎn)彎裝置系統(tǒng)布置示意圖

在試運行期間,規(guī)定牽引1.5 t礦車不超過4節(jié),支架車 1輛,載重量 ≤20 t,運行速度 0.6 m/s。在運輸過程中,設(shè)專人觀察轉(zhuǎn)彎裝置受力和運行情況,經(jīng)試運行,牽引鋼絲繩轉(zhuǎn)彎裝置運行效果良好,牽引鋼絲繩能夠準(zhǔn)確沿軌道方向運行,運輸車輛能安全有效的通過轉(zhuǎn)彎軌道,壓繩裝置能夠保證鋼絲繩在轉(zhuǎn)彎導(dǎo)向輪之間運行,鋼絲繩沒有出現(xiàn)跳繩和松脫現(xiàn)象,轉(zhuǎn)彎運輸裝置運轉(zhuǎn)順利,運輸系統(tǒng)設(shè)備運轉(zhuǎn)正常,實現(xiàn)了礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)運輸?shù)哪康?。工作面安裝歷時25天,實現(xiàn)了在運輸巷轉(zhuǎn)彎條件下的連續(xù)運輸和安全生產(chǎn)。在西山煤電集團(tuán)各礦輔助運輸巷應(yīng)用該裝置,應(yīng)用效果良好,實現(xiàn)了安全高效運輸。

3 結(jié) 語

安全高效型礦用連續(xù)牽引車轉(zhuǎn)彎裝置的研制,使礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)不僅能應(yīng)用于直線巷道,而且實現(xiàn)了在彎曲巷道內(nèi)的運輸,拓寬了礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)的適用范圍。轉(zhuǎn)彎裝置實現(xiàn)了礦用連續(xù)牽引車系統(tǒng)在轉(zhuǎn)彎巷道條件下的連續(xù)運輸,約束了鋼絲繩的運行方向,在轉(zhuǎn)彎巷道上運行的牽引車受到同軌道曲線方向一致牽引力,使礦用連續(xù)牽引車能夠順利通過轉(zhuǎn)彎軌道,保證了礦用連續(xù)牽引車能連續(xù)、安全的運行;該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、安裝方便、系統(tǒng)先進(jìn),便于維護(hù)和使用。在轉(zhuǎn)彎巷道條件下應(yīng)用轉(zhuǎn)彎裝置可減少其它運輸設(shè)備的投入,同時也減少了與其它運輸設(shè)備之間運輸物的轉(zhuǎn)換,節(jié)省了運輸時間和運輸工作人員,使運輸環(huán)節(jié)簡單,運輸效率增高,具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

Development and Application of Turning Unit for the Continuous Tractor for Mine

Yang Zhi-jun

On the promotion process of KMQ-800 type continuous tractor for mine in the coal mines of Xishan coal&electricity group company,different working conditions have been encountered.Existing continuous tractor is not adapted to the complicated conditions such as bended mine laneway.The development and application of turning unit for the continuous tractor is introduced in this paper,which solves the difficult problem of the tractor to pass through bended lane way,enlarges the application range of the continuous tractor.The application of turning unit for the continuous tractor can bring higher economic and social benefit.

Auxiliary transportation;Continuous tractor for mine;Turning unit;Development;Application

TD524.3

B

1672-0652(2010)01-0037-02

楊志軍 男 1980年出生 2005年畢業(yè)于中北大學(xué) 助理工程師 太原 030053

2009-11-19