王登化，鄒美群，董兵兵（1.江西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 001；.江西師范大學(xué)，江西 南昌 00；.常州科研試制中心有限公司，江蘇 常州 10）

WC28E鏟板式支架搬運(yùn)車(chē)的研制

王登化1，3，鄒美群2，董兵兵3
（1.江西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 南昌 330013；2.江西師范大學(xué)，江西 南昌 330022；3.常州科研試制中心有限公司，江蘇 常州 213023）

針對(duì)綜采工作面液壓支架整體下井、整體搬家、倒面作業(yè)的工作需要，本院與常州某公司合作研制了WC28E鏟板式支架搬運(yùn)車(chē)，該車(chē)具有載重能力大、運(yùn)行速度快、機(jī)動(dòng)靈活和爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并得到寧煤石槽村礦的試用好評(píng)。

液壓支架；鏟板式；搬運(yùn)車(chē)；機(jī)動(dòng)靈活

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.009

CLC NO.: U496.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2015)12-24-03

引言

國(guó)外輔助運(yùn)輸設(shè)備的研究生產(chǎn)起步較早，早在 20世紀(jì)30年代卡軌車(chē)就在德國(guó)出現(xiàn)。英國(guó)從20世紀(jì)60年代著手解決輔助運(yùn)輸機(jī)械化問(wèn)題，到1983年，英國(guó)繩牽引的輔助運(yùn)輸設(shè)備占80%，機(jī)車(chē)占7%。美國(guó)和澳大利亞是使用無(wú)軌膠輪車(chē)較多的國(guó)家，在長(zhǎng)壁工作面采煤法推廣后，又成功地開(kāi)發(fā)出幾種用于長(zhǎng)壁工作面生產(chǎn)的無(wú)軌設(shè)備，例如支架鏟車(chē)、支架回收車(chē)、支架運(yùn)輸車(chē)、采煤機(jī)運(yùn)輸車(chē)等，在較短時(shí)間內(nèi)完成支架整體搬運(yùn)和綜采工作面設(shè)備安裝。

現(xiàn)國(guó)內(nèi)煤礦使用的 25噸支架搬運(yùn)車(chē)主要有艾姆科（Eimco）的912X和ED25SH以及太科院的WC25EJ支架搬運(yùn)車(chē)。我們?cè)趯?duì)現(xiàn)有支架搬運(yùn)車(chē)調(diào)研的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有支架搬運(yùn)車(chē)的不足，研發(fā)了一款WC28E鏟板式搬運(yùn)車(chē)，該車(chē)以防爆柴油機(jī)為動(dòng)力、液力機(jī)械傳動(dòng)、四輪驅(qū)動(dòng)的煤礦井下無(wú)軌式運(yùn)輸設(shè)備，主要用于綜采工作面液壓支架整體下井、整體搬家、倒面作業(yè)等工作，該車(chē)具有載重能力大、運(yùn)行速度快、機(jī)動(dòng)靈活和爬坡能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與主要技術(shù)參數(shù)

WC28E鏟板式搬運(yùn)車(chē)的總體結(jié)構(gòu)原理為：防爆柴油機(jī)為動(dòng)力，前、后機(jī)架中央鉸接；液力機(jī)械傳動(dòng)、四輪驅(qū)動(dòng)；駕駛座在前機(jī)架上側(cè)向布置、雙向行駛；鏟板通過(guò)舉升油缸實(shí)現(xiàn)上、下擺動(dòng)；前機(jī)架設(shè)有液壓絞車(chē)機(jī)構(gòu)；全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向，工作制動(dòng)為雙回路液壓動(dòng)力全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)， 停車(chē)制動(dòng)與緊急制動(dòng)合二為一，采用失效安全型多盤(pán)式制動(dòng)器，即彈簧制動(dòng)、液壓釋放；具有防爆電子監(jiān)控系統(tǒng)。該車(chē)主要技術(shù)性能與參數(shù)設(shè)計(jì)如表1。

表1　WC28E鏟板式搬運(yùn)車(chē)主要技術(shù)性能與參數(shù)

2、主要結(jié)構(gòu)特征及工作原理

WC28E鏟板式支架搬運(yùn)車(chē)總體結(jié)構(gòu)形式：防爆柴油機(jī)為動(dòng)力，前、后機(jī)架中央鉸接，液力機(jī)械傳動(dòng)，四輪驅(qū)動(dòng)，側(cè)向駕駛，全液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向，雙回路液壓動(dòng)力全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)。

該支架搬運(yùn)車(chē)主要組成部分如圖1所示：工作機(jī)構(gòu)、前機(jī)架、工作液壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、行駛液壓系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、氣啟動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等。

圖1　外形尺寸及結(jié)構(gòu)總圖

2.1柴油機(jī)及進(jìn)排氣系統(tǒng)

該車(chē)采用公司開(kāi)發(fā)的6121ZQFB六缸增壓防爆柴油機(jī)，啟動(dòng)方式為氣啟動(dòng)。柴油機(jī)冷卻采用閉式強(qiáng)制水冷，柴油機(jī)的進(jìn)氣防爆管路系統(tǒng)裝有進(jìn)氣防爆柵欄和阻風(fēng)門(mén)機(jī)構(gòu)，阻風(fēng)門(mén)機(jī)構(gòu)能夠促使自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)作時(shí)也同時(shí)切斷燃油供給。

排氣防爆系統(tǒng)由水冷式排氣管、雙層式水冷排氣波紋管、水浴式廢氣處理箱及阻火器4 部分組成。排氣管采用水循環(huán)冷卻，水浴式廢氣處理箱具有洗滌凈化尾氣、降低尾氣溫度、消除火花和減少灰塵的作用，尾氣經(jīng)過(guò)處理后外排到大氣中。

2.2傳動(dòng)系統(tǒng)

該鏟板式搬運(yùn)車(chē)傳動(dòng)方式為液力機(jī)械傳動(dòng)，四輪驅(qū)動(dòng)，見(jiàn)圖 2。傳動(dòng)系統(tǒng)由防爆柴油機(jī)、提高箱、一體式變矩器變速箱、動(dòng)力傳動(dòng)軸、前后傳動(dòng)軸、前后驅(qū)動(dòng)橋和輪胎等組成。

圖2　傳動(dòng)系統(tǒng)圖

動(dòng)力由飛輪通過(guò)提高箱經(jīng)動(dòng)力傳動(dòng)軸傳給雙變，變速箱輸出軸經(jīng)前后傳動(dòng)軸，將動(dòng)力傳給前后驅(qū)動(dòng)橋，最后傳給驅(qū)動(dòng)輪。驅(qū)動(dòng)輪采用黃河實(shí)芯充填式輪胎57×25.00-25-50PR。

2.3液壓系統(tǒng)

該車(chē)的液壓系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、制動(dòng)液壓系統(tǒng)、行駛液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)。

采用中央鉸接車(chē)架轉(zhuǎn)向方式，其目的是使其轉(zhuǎn)彎半徑小，適應(yīng)巷道有限空間運(yùn)輸和作業(yè)。前后車(chē)架上裝有雙作用油缸，缸頭與前車(chē)架相聯(lián)，活塞桿端與后車(chē)架相聯(lián)，在液力推動(dòng)下活塞運(yùn)行推動(dòng)前、后車(chē)架相對(duì)偏轉(zhuǎn)而進(jìn)行轉(zhuǎn)向。它主要由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，全液壓轉(zhuǎn)向器，優(yōu)先閥，轉(zhuǎn)向油缸，齒輪泵，濾油器和油箱等組成。

該車(chē)制動(dòng)液壓系統(tǒng)有工作制動(dòng)系統(tǒng)、緊急制動(dòng)系統(tǒng)及停車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。工作制動(dòng)系統(tǒng)用于經(jīng)常性和一般行駛中速度控制、停車(chē)。緊急制動(dòng)系統(tǒng)和停車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)合二為一，緊急及停車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)用于停車(chē)后的制動(dòng)或者在行車(chē)制動(dòng)失效時(shí)的應(yīng)急制動(dòng)；行駛液壓系統(tǒng)為變矩器與變速箱之間的循環(huán)冷卻與操縱控制。系統(tǒng)主要由變矩器、變速泵、變速箱、壓力表及管路等組成；工作液壓系統(tǒng)主要由工作泵、多路換向閥、操作機(jī)構(gòu)、舉升油缸、液壓葫蘆等組成。

2.4氣啟動(dòng)系統(tǒng)［3］

氣啟動(dòng)系統(tǒng)用于鏟板式搬運(yùn)車(chē)啟動(dòng)及鳴笛，主要由空壓機(jī)、安全閥、氣包、單向閥、球閥、主啟動(dòng)閥、喇叭按鈕、氣喇叭、消音器、啟動(dòng)按鈕、啟動(dòng)馬達(dá)、壓力表、管路等組成。

空壓機(jī)裝置在柴油機(jī)飛輪殼上，為系統(tǒng)提供氣源并儲(chǔ)存在氣包中，空壓機(jī)出口限壓閥設(shè)定為 0.8Mpa,氣包安全閥設(shè)定為0.9Mpa。氣包儲(chǔ)氣一路通過(guò)氣喇叭按鈕作用于氣喇叭，當(dāng)機(jī)車(chē)需要鳴笛時(shí)，按動(dòng)氣喇叭按鈕即可。另一路則供鏟板式搬運(yùn)車(chē)啟動(dòng)。

當(dāng)需要啟動(dòng)時(shí)，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，氣包儲(chǔ)氣先以小流量經(jīng)啟動(dòng)按鈕作用于主啟動(dòng)閥，使啟動(dòng)馬達(dá)與發(fā)動(dòng)機(jī)齒圈預(yù)嚙合，然后大流量的氣流經(jīng)主啟動(dòng)閥作用于啟動(dòng)馬達(dá)以啟動(dòng)柴油機(jī)。

2.5電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)主要由 FB-500/24Y隔爆型永磁發(fā)電機(jī)、TB-800/24YF隔爆型發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器、MYQ-0.3/0.5(3×1.5+1 ×1)mm2煤礦用移動(dòng)輕型橡套軟電纜、BAX-6/60礦用隔爆型信號(hào)開(kāi)關(guān)、DXBL2560/25.6Q(A)礦用隔爆型鋰離子蓄電池電源、ZBH-10/24-7G防爆柴油機(jī)車(chē)用隔爆型接線盒、DTBZ-37FYC礦用隔爆型液壓閥用直流電磁鐵、DGY50/24B(A)礦用隔爆型照明燈、DGY60/24L(B)礦用隔爆型信號(hào)燈及KBM-3/110礦用隔爆型主令開(kāi)關(guān)等組成。

2.6自動(dòng)保護(hù)監(jiān)控裝置

車(chē)輛在運(yùn)行的過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一時(shí)，自動(dòng)保護(hù)裝置會(huì)及時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，報(bào)警后 1min 內(nèi)，動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)：①表面最高溫度達(dá)到148±2℃；②排氣溫度達(dá)到68±2℃；③冷卻水溫度達(dá)到95±5℃；④機(jī)油壓力低于0.08±0.01MPa；⑤柴油機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2600±50rpm；⑥廢氣處理箱水位低于預(yù)設(shè)值；⑦當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%或用戶要求值。自動(dòng)保護(hù)監(jiān)控裝置有效地保證了車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中司機(jī)及車(chē)輛的安全。

3、遇到的問(wèn)題及改進(jìn)辦法

在進(jìn)行整車(chē)滿載性能試驗(yàn)的過(guò)程中，該車(chē)出現(xiàn)了因車(chē)水溫過(guò)高而報(bào)警停車(chē)的問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題，我們提出了一套行之有效的改進(jìn)辦法。采用獨(dú)立小水泵冷卻渦輪增壓器、排氣管和排氣波紋管。獨(dú)立小水泵加裝在空壓機(jī)后的取力口，并按獨(dú)立小水泵冷卻要求設(shè)計(jì)水散熱器，重新采購(gòu)。改進(jìn)后，整車(chē)滿載水溫不再偏高，維持在正常的熱平衡水溫。

4、結(jié)論

WC28E鏟板式搬運(yùn)車(chē)完成裝配調(diào)試后對(duì)整機(jī)進(jìn)行全面性能檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)主要技術(shù)參數(shù)均達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)經(jīng)跑合已交付煤礦試用，并得到寧煤石槽村礦的試用好評(píng)。該搬運(yùn)車(chē)的試制成功為綜采工作面液壓支架整體下井、整體搬家、倒面作業(yè)的工作，提供了一種方便快捷和完全新穎的運(yùn)輸工具，還可作為井下輸送帶、移動(dòng)變電站等設(shè)備的運(yùn)輸車(chē)輛，功能多樣、一車(chē)多用、經(jīng)濟(jì)可靠，市場(chǎng)前景很好。

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The study and manufacture of WC28E shovel plating carrier

Wang Denghua1,3, Zou Meiqun2, Dong Bingbing3
( 1.Jiangxi Vocational College of Mechanical & Electrical Technology, Jiangxi Nanchang 330013; 2.Jiangxi Normal University, Jiangxi Nanchang 330022; 3.Changzhou Development & Manufacture
Center Co., Ltd., Jiangsu Changzhou 213023 )

For fully mechanized working face the whole hydraulic support under the well, the whole move, pour surface operation work needs, My college and Changzhou a company cooperation developed WC28E shovel plating carrier,The carrier has the advantages of large load capacity、higher operation velocity、flexible、stronger climbing ability and etc,and Ningxia Shicao village coal mine gave good phraise about the trial use.

hydraulic support; shovel plating; carrier; flexible

U496.6

A

1671-7988（2015）12-24-03

王登化，講師，就職于江西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，主要從事礦山輔助運(yùn)輸設(shè)備的研究及設(shè)計(jì)工作。