自溜礦車減速裝置的研究與應(yīng)用

范修貞　孫勝亮　康佳鑫　潘磊

摘要：在我國北方高寒地區(qū)，尤其是井口環(huán)形車場，礦車車況不同運行的速度也不同，為避免自溜礦車下坡時速度過快造成礦車損壞現(xiàn)象，消除把鉤工推車過程中的安全隱患，本研究在此前提上，提出了自溜礦車減速裝置技術(shù)應(yīng)用，效果明顯。

關(guān)鍵詞：車場；礦車；減速；研究；應(yīng)用

引言

我公司地處內(nèi)蒙古錫林郭勒盟東北部草原深處，氣候特征為冬季受蒙古高壓控制寒冷風(fēng)大，極端最低氣溫-43.6℃，年平均氣溫0.7℃。我公司豎井井口采用一側(cè)出車另一側(cè)進車的方式裝卸礦車。井口車場為自溜式環(huán)形車場，礦車在從高處自溜至井口時，運動速度太快，礦車碰撞嚴重，同時嚴重威脅推車工的生命安全。經(jīng)過多次試驗，在環(huán)形車場跑道上自主研制安裝自溜礦車減速裝置，最終解決了礦車碰撞損壞礦車的現(xiàn)象。

1.環(huán)形車場礦車運行存在的問題

根據(jù)礦車自身狀況不同，在環(huán)形車場運行的速度也不同，經(jīng)常出現(xiàn)后礦車撞擊前面礦車現(xiàn)象，長期碰撞造成礦車損壞，同時對把鉤工人帶來安全隱患。

2.擋板式礦車減速裝置的研制

設(shè)計一種礦車減速裝置，本裝置能夠根據(jù)礦車速度的大小，自動調(diào)節(jié)阻力，達到減速的效果，防止礦車到達指點地點時與前一礦車猛力相撞，解決了礦車下坡時自溜速度過快造成礦車脫軌和礦車碰撞損壞嚴重的狀況，消除了工人作業(yè)期間的安全隱患，提高勞動生產(chǎn)效率。

3.為了解決上述技術(shù)問題，采用以下方案

3.1自溜礦車減速裝置，包括電控部分，驅(qū)動裝置及阻力裝置三大部分

①電控系統(tǒng)部分特征是：電控部分主要有2個接近開關(guān)、2個延時繼電器、1個接觸器等組成。其中一個接近開關(guān)安裝在阻力裝置前的軌道旁，來檢測礦車位置；另一個接近開關(guān)安裝在阻車板最低點，保證阻車板復(fù)位。當(dāng)?shù)V車經(jīng)過第一個接近開關(guān)時，接近開關(guān)檢測到礦車經(jīng)過此位置，延時繼電器工作，經(jīng)過一段時間的延時，接觸器線圈得電，接觸器閉合，電動機開始運轉(zhuǎn)，阻車板開始向下運動，不同的礦車有不同的速度，同一路程，速度快的礦車到達阻車板用的時間少，阻車板下降的少，阻力大；相反，速度慢的礦車到達阻車板用的時間多，阻車板下降的多，阻力小。礦車經(jīng)過阻車板，達到減速的效果。阻車板經(jīng)過一個周期回到最高點時，第二個接近開關(guān)檢測到阻車板回到初始狀態(tài)，接觸器線圈失電，電動機停止運轉(zhuǎn)，阻車板復(fù)位，等待下一輛礦車。

②驅(qū)動裝置部分特征：本驅(qū)動電機采用2.2KW，8級制動電機，電源斷電，可實現(xiàn)制動效果。電機通過減速機帶動凸輪控制阻車板上下移動。

③阻力裝置部分特征：該部分由阻車板、彈簧、凸輪組成，根據(jù)凸輪旋轉(zhuǎn)位置的不同來調(diào)節(jié)阻車板位置的高低調(diào)節(jié)阻力大小，從而達到降低車速的效果。

3.2擋板式礦車減速裝置的工作過程

具體工作過程：如圖1所示，本礦車減速裝置SP1是安裝在SP1是安裝在軌道旁邊的接近開關(guān)，當(dāng)?shù)V車經(jīng)過接近開關(guān)SP1時，接近開關(guān)SP1閉合，繼電器KA1得電，常開接點KA1閉合，自鎖，通電延時繼電器KT1、KT2得電（KT2的延時時間要比KT1延時時間長2-3S），到達設(shè)定的延時時間后，延時繼電器KT1常開觸點閉合，接觸器線圈KM1得電，接觸器閉合，電動機開始工作，電動機經(jīng)過減速器帶動“凸輪”轉(zhuǎn)動，阻車板在凸輪的作用下，開始運動，2S后，延時繼電器KT2常開觸點閉合；礦車經(jīng)過后，電機仍然運轉(zhuǎn)，當(dāng)阻車板經(jīng)過一個周期恢復(fù)到初始狀態(tài)時，接近開關(guān)SP2閉合，繼電器線圈KA2線圈得電，繼電器KA2常閉觸點斷開，則繼電器KA1，延時繼電器KT1、KT2失電，延時繼電器KT1常開觸點斷開，接觸器線圈KM1失電，接觸器斷開，電機停止轉(zhuǎn)動，阻車板恢復(fù)至初始狀態(tài)，等待下一個礦車，周而復(fù)始。

4.擋板式礦車減速裝置的創(chuàng)新點

本裝置具有可實現(xiàn)不同速度的礦車給予不同阻力，達到減速的效果。自動復(fù)位功能：只要礦車經(jīng)過第一個接近開關(guān)，延時繼電器開始工作，到達延時時間后，電動機開始工作，不管礦車是否經(jīng)過阻車板，阻車板經(jīng)過一個周期后，電動機都能停止運轉(zhuǎn)，防止礦車停在第一個接近開關(guān)和阻車板中間時，電動機不停轉(zhuǎn)，浪費電能，并且達到了自動復(fù)位功能，為下一個礦車減速做準備。一個運動周期對應(yīng)一輛礦車，可以增加計數(shù)功能。

5.結(jié)語

本裝置操作簡單，使用方便，便于維護，并且工人能夠方便地通過該減速裝置實現(xiàn)減速效果，安全性能可靠。有利于礦山的機械化管理，為礦山工人提供更安全的工作環(huán)境，便于高效、安全地實施礦山作業(yè)，降低安全隱患，提高勞動生產(chǎn)效率。

參考文獻：

[1]《機械設(shè)計手冊》 主編：徐灝 機械工業(yè)出版社 1998年6月

[2]《機械工程師手冊》 主編：機械工程師手冊編委會 機械工業(yè)出版社 2009年6月

[3]《電氣工程師手冊》 主編：王建華 機械工業(yè)出版社 2006年9月.

作者簡介：

范修貞（1988-），男，山東泰安人，助理工程師，錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業(yè)有限公司電氣技術(shù)員，主要從事有色金屬礦山設(shè)備維護使用與管理工作。

孫勝亮（1989-），男，黑龍江勃利人，助理工程師，錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業(yè)有限公司機械技術(shù)員，主要從事有色金屬礦山設(shè)備維護使用與管理工作。