武彥軍

（汾西礦業(yè)集團(tuán)曙光煤礦， 山西 孝義 032308）

1 猴車斷軸保護(hù)器的研制背景

煤礦企業(yè)由于礦井生產(chǎn)年限長(zhǎng)，工作面離副立井越來(lái)越遠(yuǎn)，為了提高礦井的產(chǎn)量與職工的工作效率，各個(gè)礦井都安裝了各種運(yùn)送人員的設(shè)備，再傾斜井巷、平巷里使用最多的就是架空乘人裝置，架空乘人裝置俗稱猴車，是煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備，主要用于煤礦井下運(yùn)送人員。其工作原理是通過(guò)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器上的摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)架空的無(wú)極繩轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過(guò)抱索器將吊椅與鋼絲繩卡死，并隨鋼絲繩的轉(zhuǎn)動(dòng)而循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送人員，架空乘人裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在一定的危險(xiǎn)因素，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生一些事故，事故類型主要有斷軸、觸電、機(jī)械傷害、掉座、掉繩、抱索器松動(dòng)、吊座翻翹、過(guò)速飛車、斷繩、過(guò)乘事故等，為了使架空乘人裝置能夠更加安全可靠地運(yùn)行，減少事故的發(fā)生，在2016年修訂發(fā)行的新版《煤礦安全規(guī)程》[1]第三百八十三條中規(guī)定架空乘人裝置在原有保護(hù)的基礎(chǔ)上新增了“架空乘人裝置應(yīng)當(dāng)有斷軸保護(hù)措施”的規(guī)定。為了達(dá)到這一要求，經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)，研發(fā)了一種猴車斷軸保護(hù)器，并已在汾西礦業(yè)集團(tuán)曙光煤礦投入使用。

架空乘人裝置作為一種運(yùn)輸工具，廣泛運(yùn)用于礦井人員運(yùn)輸中，而驅(qū)動(dòng)主軸是承受負(fù)載最大的部件，同時(shí)承受驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需的大扭矩及沿鋼絲繩方向的徑向拉力，還時(shí)常會(huì)受到一些沖擊載荷，這些因素都可能縮短主軸的使用壽命，易產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。斷裂以后，由于慣性鋼絲繩帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)主軸飛出，造成事故和危險(xiǎn)，斷軸保護(hù)的作用就是要預(yù)防由于斷軸引發(fā)的其他事故。

2 斷軸保護(hù)的工作原理及具體實(shí)施方案

2.1 該斷軸保護(hù)的工作原理

該裝置包括盤式軸承座，所述盤式軸承座底部焊接固定底盤，盤式軸承座外部安斷軸變形報(bào)警器。當(dāng)驅(qū)動(dòng)主軸斷裂后，鋼絲纜繩落在旋轉(zhuǎn)滾筒，同時(shí)斷軸變形報(bào)警器保護(hù)裝置開(kāi)始工作，并在第一時(shí)間內(nèi)切斷電源。假設(shè)在猴車運(yùn)行過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤連接動(dòng)力軸突然斷裂，猴車專用鋼絲繩在護(hù)繩支撐總成的作用下不會(huì)落地，繼續(xù)正常運(yùn)行。轉(zhuǎn)盤在斷軸后下滑500 mm后，中心坐落在O型旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)，在盤式軸承支撐力的作用下，繼續(xù)正常旋轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)盤在軸斷裂后下移、專用鋼絲繩拉力向前移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)盤橫檔總成能夠及時(shí)防止轉(zhuǎn)盤前移，同時(shí)斷軸、變形報(bào)警器保護(hù)裝置開(kāi)始工作，并能在第一時(shí)間內(nèi)切斷電源。固定底盤與支架總成牢固連接，為了防止斷軸保護(hù)器前移，在支架的后方用鋼絲繩地錨穩(wěn)定，確保猴車斷軸保護(hù)的正常工作。

2.2 具體的實(shí)施方式

如下頁(yè)圖1所示，為一種猴車斷軸保護(hù)器，包括盤式軸承座，盤式軸承座1為環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤，盤式軸承座底部焊接固定底盤2，盤式軸承座外部安裝斷軸變形報(bào)警器3，固定底盤2焊接轉(zhuǎn)盤橫檔總成4，轉(zhuǎn)盤橫檔總成4包括旋轉(zhuǎn)滾筒7、擋板8、摩擦片9，旋轉(zhuǎn)滾筒7安裝在擋板8兩邊，與擋板8處于同一平面。擋板8一側(cè)安裝兩個(gè)摩擦片9摩擦片和驅(qū)動(dòng)主軸約有1 cm的間隙。固定底旁2包括四個(gè)支撐腳5和地錨6，支撐腳5底部為三角形支架。斷軸報(bào)警器3包括探頭、數(shù)據(jù)整理集成塊、連接線路，通過(guò)探頭檢測(cè)驅(qū)動(dòng)主軸，然后通過(guò)數(shù)據(jù)整理集成塊進(jìn)行處理，線路連接電閘，環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤由80 mm圓形鋼板10、擋圈11、滾珠軸承12構(gòu)成。滾珠軸承12安裝在環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤，環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤連接擋圈11。驅(qū)動(dòng)主軸位于盤式軸承座上方5 cm。當(dāng)驅(qū)動(dòng)主軸發(fā)生斷裂，落在環(huán)形旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)，鋼絲纜繩落在旋轉(zhuǎn)滾筒7，由于鋼絲纜繩的拉力，驅(qū)動(dòng)主軸帶動(dòng)滾珠軸承12轉(zhuǎn)動(dòng)，且驅(qū)動(dòng)主軸向前移動(dòng)摩擦片9和驅(qū)動(dòng)主軸接觸，產(chǎn)生摩擦，緩慢使驅(qū)動(dòng)主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)[2]。

圖1 一種猴車斷軸保護(hù)器結(jié)構(gòu)示意圖

3 猴車斷軸保護(hù)器在本礦的應(yīng)用情況

曙光煤礦位于山西省呂梁地區(qū)孝義市南道村，隸屬于山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán)公司，年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t，有人員2 012人，最遠(yuǎn)工作面距離約11000 m，現(xiàn)在安裝使用的架空乘人裝置情況是：專用行人巷頭部乘人架空裝置使用的是長(zhǎng)沙正忠科技有限公司RJY55-30/1400型架空乘人裝置，最大速度為1.12 m/s，電機(jī)功率為55 kW，使用22 mm鋼絲繩，運(yùn)輸長(zhǎng)度為2 150 m，安裝于2012年1月；二部乘人架空裝置使用的是湘潭恒欣實(shí)業(yè)有限公司RJY75-26/1400型架空乘人裝置，最大速度1.12 m/s,電機(jī)功率為75 kW，使用22 mm鋼絲繩，運(yùn)輸長(zhǎng)度為1 100 m，安裝于2015年5月；斷軸保護(hù)安裝于2017年3月，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的試運(yùn)行，能完全達(dá)到煤礦安全規(guī)程的要求。

4 推廣猴車斷軸保護(hù)器的現(xiàn)實(shí)意義

1）該裝置克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，最大程度減少機(jī)械設(shè)備損壞、保護(hù)乘坐人員免受傷害。

2）此實(shí)用新型的應(yīng)用滿足了2016年新版《煤礦安全規(guī)程》中關(guān)于架空乘人裝置裝“應(yīng)當(dāng)有斷軸保護(hù)措施”的要求。

3）為架空乘人裝置的安全運(yùn)行又增加了一道保護(hù)，保護(hù)了乘坐人員不受傷害、減少了機(jī)械設(shè)備的損壞。

4）該裝置結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，并且經(jīng)過(guò)充分論證和探討，安全可靠，安裝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，制作材料易找，在現(xiàn)實(shí)使用中效果良好。

5）節(jié)約了成本，一次性投資低，經(jīng)過(guò)與現(xiàn)有生產(chǎn)廠家價(jià)格對(duì)比，一套架空乘人裝置加裝斷軸保護(hù)需要資金4萬(wàn)余元，而我礦自行研制投入使用的候車斷軸保護(hù)各種費(fèi)用相加不超過(guò)1 000元，可為我礦節(jié)約7.8萬(wàn)元，汾西礦業(yè)集團(tuán)公司下屬26礦，按照每個(gè)礦安裝2套，自己安裝比購(gòu)買生產(chǎn)廠家成套設(shè)備預(yù)計(jì)可減少資金投入約200萬(wàn)元。

5 結(jié)語(yǔ)

該猴車斷軸保護(hù)器的研制與推廣，可有效避免架空乘人裝置斷軸安全事故的發(fā)生，保證設(shè)備的安全運(yùn)行。該裝置在汾西礦業(yè)集團(tuán)曙光煤礦研制成功且順利申請(qǐng)專利后在集團(tuán)公司得到推廣應(yīng)用，取得了良好效果。