主斜井串車提升煤滾籠前煤車緩沖器的研制

王秋石　陳　磊

摘要：針對(duì)孟莊煤礦斜巷提升時(shí)主井煤車對(duì)翻滾籠的沖擊問題，本文提出了減低車速、降低沖擊的改造方法一緩沖器。從而有效解決了煤車對(duì)滾籠的沖擊，減少了事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：緩沖器研制煤礦運(yùn)輸翻滾籠

0引言

皖北煤電集團(tuán)公司孟莊煤礦的主井是斜井，采取的提升方式是串車提升。當(dāng)滿載煤炭的串車從主斜井筒提升上來后，在井口被自動(dòng)摘鉤摘去鉤頭，由于從井口到卸載處——滾籠房有近百米的距離。為了提高生產(chǎn)率，同時(shí)也為了降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此不能采用人工推車的方法。于是從井口到滾籠房之間設(shè)計(jì)為坡道，讓礦車以自溜的方式進(jìn)入滾籠房。然而礦車從井筒提升上來后在摘鉤處的速度不好控制，因此摘過鉤后，礦車往往以一定的初速度在慣性的作用下向滾籠房駛?cè)?。由于是坡道，速度愈來愈快，到滾籠時(shí)往往達(dá)到很快的速度。

由于車速很快，當(dāng)?shù)V車到達(dá)煤滾籠時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)量，而煤滾籠內(nèi)的阻車器又要在極短的時(shí)間內(nèi)將礦車擋在其內(nèi)(然后將煤倒掉)，因而對(duì)煤滾籠產(chǎn)生很大的沖擊力。久而久之對(duì)煤滾籠的破壞相當(dāng)嚴(yán)重，輕者引起變形、軸瓦磨損，嚴(yán)重時(shí)撞彎傳動(dòng)軸，甚至波及到減速箱一側(cè)。有時(shí)絞車司機(jī)操作不當(dāng)，甩鉤速度過快，往往引起掉道、翻車，甚至撞翻煤滾籠，這時(shí)則需要?jiǎng)佑迷S多人力、物力來處理事故，增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，還容易引起工傷。所以，這一問題一直困擾著運(yùn)輸區(qū)的廣大干群，曾有多人試圖解決這一問題，但都沒有成功。筆者分配到該區(qū)工作以后，經(jīng)過長(zhǎng)期觀察和摸索，在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，和幾名生產(chǎn)骨干一起，終于在2000年4月份研制出了一套裝置——主斜煤車緩沖器，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，效果顯著。其有效地減緩甚至防止了煤車對(duì)煤滾籠的沖擊，起到了保護(hù)設(shè)備、降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、降低事故率等多重效果?，F(xiàn)將其結(jié)構(gòu)、工作原理簡(jiǎn)要介紹如下：

1緩沖器結(jié)構(gòu)(如圖)

緩沖器由閘皮(1)、軸套(2)、彈簧(3)、螺栓(4)、鋼板(5)和(6)、緩沖木(7)、工字鋼(8)等零部件組成。閘皮是直接與礦車接觸并產(chǎn)生摩擦的部位，要求其耐磨?？捎脧U舊膠帶制成。

軸套是套在螺栓外作彈簧底座用的。彈簧要求被壓縮后能產(chǎn)生很大的彈性動(dòng)能，這樣才能保證產(chǎn)生足夠的摩擦力，因此其材料性能要求很高，可以采用廢舊電瓶車的底座壓縮彈簧代替。

由于礦車撞擊緩沖器后對(duì)螺栓會(huì)產(chǎn)生剪切作用，因此螺栓要有一定的剪應(yīng)力，為此其直徑可以盡量地大(ф24 mm以上)。底座鋼板厚度要求在16～20mm為宣，連接螺栓處的定位鋼板厚度要求在20mm以上，并與底座鋼板牢固焊接。底座鋼板焊接在工字鋼支架上，而工字鋼支架要牢固地埋設(shè)在軌道外側(cè)(最好澆注混凝土固定)。定位鋼板的通孔直徑要比螺栓外徑大2mm，以便螺栓能夠自由活動(dòng)。

緩沖木用紅松制成，通過螺栓固定，并可根據(jù)需要調(diào)整距離。裝好緩；中木后用釘子將閘皮釘在緩沖木上。要注意的是，螺栓頭部皮埋在緩沖木內(nèi)。

需要說明的是，圖中所畫的只是緩沖器結(jié)構(gòu)的一半。因?yàn)榱硪话肱c它完全一樣，它們對(duì)稱安裝在軌道的兩側(cè)，可以根據(jù)礦車的寬度來調(diào)節(jié)它們之間的距離。當(dāng)?shù)V車經(jīng)過它們之間時(shí)，將會(huì)在彈簧的高壓作用產(chǎn)生的摩擦力的作用下減慢速度。摩擦力的大小可以通過調(diào)節(jié)螺母改變緩沖木的間距來實(shí)現(xiàn)。

2動(dòng)作原理

當(dāng)?shù)V車以一定的速度進(jìn)入緩沖器時(shí)，車幫給兩側(cè)的緩沖器閘皮以一定的擠壓力，閘皮將此力等值傳遞給緩沖木，緩沖木通過螺栓和軸套(彈簧底座)，將此力傳遞給彈簧，彈簧受力壓縮(將動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能)；由于彈簧另一端與固定的定位鋼板接觸，受其的反作用，彈簧產(chǎn)生一個(gè)反作用力(勢(shì)能又轉(zhuǎn)換為動(dòng)能)作用在軸套上，從而傳遞給緩沖木和閘皮，閘皮對(duì)礦車產(chǎn)生一個(gè)反壓力。由于閘皮和礦車之間存在一定的摩擦系數(shù)，因而產(chǎn)生一個(gè)向后的摩擦阻力，當(dāng)此阻力足夠大時(shí)，便可將礦車的速度逐漸降低，甚至為零。

3安裝、使用注意的問題

安裝時(shí)，最好先挖好基礎(chǔ)，用水泥混凝土澆灌，使工字鋼支架牢固地佇立在軌道兩側(cè)，并且對(duì)稱分布，同時(shí)要與軌道保持平行，這樣才能保證整個(gè)支架受力均衡，不易產(chǎn)生變形。

緩沖木要通過螺母調(diào)節(jié)到與軌道平行，并且相對(duì)的兩塊緩；中木也要彼此平行，這樣才能保證礦車受力均衡。緩沖木之間的間距要略小于礦車幫的寬度，這樣才能產(chǎn)生足夠的摩擦力，具體尺寸可通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)調(diào)節(jié)。

要經(jīng)常檢查螺栓是否變形、彎曲，如影響使用要及時(shí)更換。閘皮也要定期檢查，厚度低于一定數(shù)值就要更換，以免影響使用效果。

緩沖木的間距要經(jīng)常測(cè)量，并要保證其平行度。

4使用效果和推廣價(jià)值

這套緩沖器于2000年4月試制成功后，經(jīng)過試驗(yàn)，正式投入使用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。之后，煤滾籠前再也沒有出現(xiàn)過掉道、窩車現(xiàn)象，大大降低了事故率和工傷的發(fā)生，同時(shí)也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，深受廣大職工的好評(píng)；另外，煤滾籠也得到了很好的保護(hù)，每年大修時(shí)只要更換一套軸瓦即可，而往年則幾乎每年都要更換傳動(dòng)軸(主要部件)甚至是新滾籠，從而節(jié)約了大量的資金，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。之后，這套裝置在有類似情況的兄弟煤礦使用，也取得了很好的效果。

5結(jié)語

煤礦運(yùn)輸事故是多種多樣的，有人的因素，也有物的因素，但事故是可防可控的，只要認(rèn)真研究，找出規(guī)律，并對(duì)職工進(jìn)行安全教育，提高職工操作技能，增強(qiáng)職工安全意識(shí)，同時(shí)完善各種安全設(shè)施，就可以打造本質(zhì)安全型的礦井。