煤礦人行車緩沖式連接裝置的研制與應用

摘要：平巷人行車主要適用于煤礦井下平巷運送人員，是軌道運輸?shù)V井運送工作人員的主要交通工具。由于礦井井下巷道地質(zhì)條件復雜，人行車軌道難免會出現(xiàn)高低不平，道路彎曲等情況。當運輸電機車起動或制動時，兩車之間的沖擊力非常大，容易造成掉道，給安全生產(chǎn)帶來隱患。

本緩沖式連接裝置根據(jù)乘坐人車的實際情況，為求克服以上種種弊端，設計了兩個緩沖彈簧，能很好吸收人行車的拉力及撞擊力，當起動或制動時，均能保持車身的穩(wěn)定，真正意義上實現(xiàn)了人行車的柔性連接，具有很好的緩沖作用，有效地避免了人行車掉道等各類事故的發(fā)生，是一種新型的人行車連接裝置。

關鍵詞：煤礦 人行車 緩沖 連接裝置

1 概述

平巷人行車（簡稱人車）主要適用于煤礦井下平巷運送人員，是軌道運輸?shù)V井運送工作人員的主要交通工具。由于礦井井下巷道地質(zhì)條件復雜，人行車軌道難免會出現(xiàn)高低不平，道路彎曲等情況。當運輸電機車起動或制動時，兩車之間的沖擊力非常大，容易造成掉道，給安全生產(chǎn)帶來隱患。

目前大部分煤礦企業(yè)都使用連桿或銷環(huán)連接人行車，連桿和銷環(huán)都是硬性連接。當人行車起動、制動或由于軌道等原因發(fā)生沖擊碰撞時，由于車與車之間的連接為硬性連接，沒有緩沖作用。在人行車運行過程中具有：①人行車之間撞擊非常厲害，對人身造成的各種傷害，具有潛在的危險性。②這種硬性連接的連桿在運輸過程中極其容易變形損壞失去作用。③由于人行車的顛簸、沖擊也容易發(fā)生掉道事故，對廣大職工的人身安全構成威脅。

鑒于上述情況，為滿足安全運輸?shù)男枰?，針對硬性連接件的種種弊端，研制開發(fā)了緩沖式連接裝置。

2 緩沖式連接裝置的組成

如附圖（1）所示，緩沖式連接裝置主要由（1）動連接部分（2）靜連接部分組成。

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（1）動連接端 （2）靜連接端 （3）緩沖彈簧 （4）手把

附圖（1）：緩沖式連接裝置構造圖

2.1 動連接部分

動連接部分由連接器、擋板、緩沖彈簧組成。

連接器一端為與插銷的連接端，有Φ46的通用插銷孔。另一端為緩沖端，其上套有2組緩沖彈簧，通過與靜連接端外殼的配合，達到緩沖擠壓力和拉伸力的作用。

擋板固定在連接器的緩沖端末尾，起到對彈簧的限位作用。

外漏的彈簧組1起到在受到擠壓力時的緩沖作用；不外漏的彈簧組2起到在受到拉伸力時的緩沖作用。如附圖（2）。

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附圖（2）：緩沖式連接裝置緩沖彈簧

2.2 靜連接部分

靜連接部分由插銷連接端和緩沖器外殼構成。

插銷連接端采用Φ46的通用插銷孔。緩沖器外殼與插銷連接端采用無縫焊接手段，作為一個整體，起到彈簧的限位和固定作用，是彈簧緩沖力的受力保障。如附圖（2）。

外殼上有焊接的鋼筋手把，方便移動使用。在連車作業(yè)時，通過手把方便操作，并有效保障連車人的安全。

3 緩沖式連接裝置工作原理

緩沖式連接裝置用于連接兩輛人行車，保持人行車在行進或停止過程中的平穩(wěn)性。

在受到兩車間的擠壓力時，動連接部分向靜連接部分內(nèi)移動，彈簧組1擠壓受力，起到緩沖作用；在受到兩車間的拉伸力時，動連接部分向外移動，彈簧組2擠壓受力，起到緩沖作用。由于彈簧的彈性，受到的瞬間力會轉(zhuǎn)變?yōu)閺椓?，進行儲能和釋放，這就是柔性連接的關鍵所在。無論是牽引機車起動或停止及中間速度變化時都能夠很好的減小車輛之間的作用力，實現(xiàn)雙向彈簧緩沖，使兩車之間的牽引力與相撞力分散減小，保證了人車運行的平穩(wěn)性。

4 緩沖式連接裝置主要技術參數(shù)

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5 關鍵技術及創(chuàng)新點

①緩沖式連接裝置的研制，從滿足運輸和安全的要求出發(fā)，采用柔性連接，安全可靠，達到了技術先進，結構合理，工程造價低。②緩沖式連接裝置設計了專門的操作手把，操作簡單、安全、效率高，受到了井下職工的喜愛。③緩沖式連接裝置采用了雙向緩沖，無論受到擠壓力還是拉伸力都能有效的實現(xiàn)緩沖目的，比單一的彈簧緩沖效果好。④該緩沖式連接裝置采用了六角開槽螺母，在螺母的尾端再加一開口銷固定，可以更好的固定緩沖彈簧。當彈簧失去緩沖作用時，也可以對彈簧進行更換，從而節(jié)約了成本。⑤緩沖式連接裝置由于雙向彈簧緩沖，人行車在啟動、停止、變速時車廂間的碰撞力大幅減小，增加了乘坐人員的舒適性和安全性。⑥緩沖式連接裝置其形式、尺寸和主要技術性能參數(shù)具有較高的標準化、通用化，易于推廣應用。⑦緩沖式連接裝置由于力的改變和儲能功能，可有效防止車輛掉道，促進輔助運輸安全。⑧緩沖式連接裝置除了在人行車上的應用外，在運輸爆破材料、大型設備、電子儀器儀表等特殊設備時也能起到良好的保護作用，推廣應用的潛力巨大。⑨緩沖式連接裝置結構簡單、安全可靠、經(jīng)久耐用、便于維修。⑩緩沖式連接裝置目前已經(jīng)取得國家專利。

6 經(jīng)濟效益和社會效益

①緩沖式連接裝置在我礦投入使用后，在其使用的人行車上，掉道率為0，極大地提高了人行車的安全運行周期。②緩沖式連接裝置在我礦投入使用后，人行車乘坐更舒適了，員工的滿意度和舒適度顯著提高，具有重大的社會效益。③緩沖式連接裝置便于連車，一手提手把，一手放插銷，比連桿操作方便、安全。④緩沖式連接裝置結實耐用，由于碰撞力得到緩沖，其連接端及外殼使用壽命10年以上，彈簧可以更換，彈簧使用壽命3-5年。普通的長連桿由于碰撞變形后基本就會廢棄，一般使用2年左右。普通長連桿一根需要300元，而1組彈簧只需100元。如此一年就可節(jié)約材料費2萬余元。⑤緩沖式連接裝置外形美觀，不會變形，利于質(zhì)量標準化工作。

7 現(xiàn)場使用效果及推廣應用情況

緩沖式連接裝置于2012年3月份完成設計加工投入使用。雙向緩沖，改變車輛受力情況，使用狀況良好，至今無損壞、沒有產(chǎn)生維修量。減少了車輛掉道的發(fā)生，滿足了礦井安全運輸?shù)男枰?，提高了運輸安全，增加了職工的乘車舒適度，保證了乘坐安全。使用本裝置后，現(xiàn)場的形象大為提高，提高了連接裝置的技術水平，具有深遠的社會效益。

參考文獻：

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[2]周從年.硬聯(lián)接裝置在平巷人行車中的應用[J].礦山機械，2009（10）.

[3]王富平.礦井運輸系統(tǒng)優(yōu)化淺析[J].科技資訊，2011-08-13.

作者簡介：李現(xiàn)政（1983-），鮑店煤礦運搬工區(qū)，技術員，主管機電和輔助運輸工作。