DDD8J型隔爆型電動(dòng)單軌吊車的研究與應(yīng)用

田瑞臣　王忠平 楊起

摘 要：對我國工作面輔助運(yùn)輸現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，提出了綜采工作面變電列車至工作面運(yùn)輸機(jī)尾以及掘進(jìn)工作面料場至掘進(jìn)工作面之間的材料和設(shè)備運(yùn)輸難題，給出了解決問題的方案，論述了DDD8J型電動(dòng)單軌吊車結(jié)構(gòu)特征與工作原理，對小康礦現(xiàn)場應(yīng)用情況及改進(jìn)意見進(jìn)行了簡要闡述，應(yīng)用表明：DDD8J型電動(dòng)單軌吊車能夠充分利用巷道空間，安裝操作簡單，維修方便，提高了運(yùn)輸效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。對該裝置在鐵能公司應(yīng)用前景做了展望。

關(guān)鍵詞：隔爆型電動(dòng)單軌吊車；研究；應(yīng)用前景

1 問題的提出

近年來，我國煤礦綜合機(jī)械化開采水平得到了較快發(fā)展，工作面機(jī)械化程度及單產(chǎn)水平已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，但與之相對應(yīng)的是我國煤礦輔助運(yùn)輸系統(tǒng)仍然相當(dāng)落后。煤礦輔助運(yùn)輸落后現(xiàn)象主要集中在采區(qū)，由于采區(qū)運(yùn)輸巷道條件復(fù)雜，多數(shù)巷道存在上下山起伏多變、巷道轉(zhuǎn)彎分岔多、巷道狹窄低矮等因素，運(yùn)輸難度較大，其中綜采工作面變電列車至工作面運(yùn)輸機(jī)尾以及掘進(jìn)工作面料場至掘進(jìn)工作面之間的材料和設(shè)備運(yùn)輸就更加困難，全靠人背肩扛的運(yùn)輸方式，用人多，速度慢，效率低，是工作面巷道輔助運(yùn)輸亟待解決的問題。

2 方案的確定

輔助運(yùn)輸設(shè)備落后、安全事故頻發(fā)的現(xiàn)狀始終困擾著鐵能公司運(yùn)輸管理人員，2010年開始鐵能公司組織有關(guān)技術(shù)人員對蓄電池動(dòng)力（包括防爆柴油機(jī)動(dòng)力）單軌吊車以及隔爆型電動(dòng)單軌吊車生產(chǎn)廠家以及應(yīng)用現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，蓄電池動(dòng)力（包括防爆柴油機(jī)動(dòng)力）單軌吊車的運(yùn)行軌道是一種特制的“工”字型鋼，由鏈條柔性地固定于巷道頂部，機(jī)車運(yùn)行承載輪卡入工字鋼兩側(cè)，因此，無脫軌、掉道現(xiàn)象，運(yùn)行安全、可靠。它不僅能運(yùn)輸材料、人員和設(shè)備，還可以完成井下設(shè)備的提升、吊裝等工作，是一種投資少、維護(hù)方便、多功能、高效率的井下輔助運(yùn)輸設(shè)備。蓄電池動(dòng)力（包括防爆柴油機(jī)動(dòng)力）單軌吊車由司機(jī)室、驅(qū)動(dòng)部、電液控制車、蓄電池車構(gòu)成，是一種機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、運(yùn)行速度快、載重量大、安全可靠的行駛于懸吊單軌系統(tǒng)的輔助運(yùn)輸設(shè)備，由于機(jī)車自身編組長度較大，部件外形尺寸較大，因此，它的應(yīng)用受巷道條件限制，運(yùn)輸?shù)牟牧霞霸O(shè)備只能到達(dá)綜采工作面變電列車及掘進(jìn)工作面料場，主要適用于采區(qū)上、下山和工作面順槽內(nèi)運(yùn)送材料、設(shè)備和人員。而隔爆型電動(dòng)單軌吊車的運(yùn)行軌道是由一種特制的“工”字型鋼與齒條組合而成，也是由鏈條柔性地固定于巷道頂部，行走機(jī)構(gòu)的行走輪嵌入工字鋼兩側(cè)，因此，該裝置的運(yùn)行也是非常安全可靠。由于該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)方便的特點(diǎn)，控制系統(tǒng)采用無線防爆遙控，運(yùn)行軌道可隨工作面推進(jìn)一同推移等特點(diǎn)，因此，決定采用DDD8J隔爆型電動(dòng)單軌電車運(yùn)輸方案來解決綜采工作面變電列車至運(yùn)輸機(jī)尾及掘進(jìn)工作面料場至掘進(jìn)工作面之間的物料運(yùn)輸問題。

3 DDD8J隔爆型電動(dòng)單軌吊車結(jié)構(gòu)特征與工作原理

3.1 結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)

DDD8J隔爆型電動(dòng)單軌吊車由電動(dòng)葫蘆、電控系統(tǒng)、軌道、行走車、吊掛組件、電氣限位保護(hù)等部件組成。軌道規(guī)格為每節(jié)長度3.015米，整機(jī)出廠配置長度標(biāo)準(zhǔn)為99.5米，軌道與軌道之間靠銷軸聯(lián)接而成，軌道安裝方式采用吊掛組件與錨桿露頭螺紋連接懸掛在巷道頂板上或采用吊掛組件與卡具連接固定在各種支護(hù)梁上；在軌道兩端盡頭安設(shè)軌道終點(diǎn)電氣限位保護(hù)。軌道部分由工字鋼及齒條組成，行走車由電機(jī)、減速箱等部分組成。該機(jī)機(jī)頭部分行走裝置與磁力啟動(dòng)器架兩端采用球體鉸接結(jié)構(gòu)，使機(jī)頭在垂直與水平轉(zhuǎn)彎時(shí)各部件不產(chǎn)生干擾，最小水平轉(zhuǎn)彎半徑達(dá)到3m，垂直轉(zhuǎn)彎半徑5.5米，可以滿足現(xiàn)場的使用要求。

3.2 工作原理

行走機(jī)構(gòu)中減速箱的輸出軸安裝有行走齒輪，行走齒輪與軌道上的齒條嚙合牽引行走車，由行走輪承擔(dān)載重，電動(dòng)葫蘆懸掛在行走車下方（如圖1所示）。電動(dòng)葫蘆起重鉤的升降和行走車的往返行走使用礦用隔爆本安型無線遙控器操做。電動(dòng)葫蘆將物料或設(shè)備從地面吊起，起動(dòng)行走電機(jī)，電機(jī)將動(dòng)力傳遞給減速箱，經(jīng)三級(jí)減速后傳遞到行走齒輪上，行走齒輪與軌道上的齒條相嚙合牽引，從而驅(qū)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)沿軌道行走，達(dá)到運(yùn)送物料的目的。

3.3 控制系統(tǒng)

DDD8J礦用隔爆型單軌吊車的系統(tǒng)采用QJC-10/660N礦用隔爆兼本質(zhì)安全型可逆電磁起動(dòng)器，其特點(diǎn)：（1）雙路可逆空氣啟動(dòng)器；（2）可于FYJ（A）及FYF（A）本質(zhì)安全型遙控接收及發(fā)射裝置配接，實(shí)現(xiàn)井下無線遙控。

3.4 保護(hù)裝置

DDD8J礦用隔爆型單軌吊車安裝有雙JDB電子綜合保護(hù)器，可分別對兩路負(fù)載的過載、過流、斷相、漏電進(jìn)行有效保護(hù)。起吊和行走電機(jī)均采用隔爆型盤式制動(dòng)電機(jī)，該型電機(jī)具有斷電后機(jī)械自鎖制動(dòng)功能，產(chǎn)生的制動(dòng)力可靠。該電機(jī)的制動(dòng)原理是在電機(jī)非軸伸端的端蓋上安裝有直流圓盤制動(dòng)器，當(dāng)制動(dòng)電機(jī)接入電源，直流圓盤制動(dòng)器也同時(shí)工作。由于電磁吸力作用，電磁鐵吸引銜鐵并壓縮彈簧，制動(dòng)盤于銜鐵端蓋脫開，制動(dòng)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)切斷電源時(shí)，制動(dòng)電機(jī)電磁鐵失去磁吸力，彈簧推動(dòng)銜鐵壓緊制動(dòng)盤，在磨擦力矩作用下，制動(dòng)電機(jī)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，不論是正常工作的斷電，還是電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器的保護(hù)性斷電，電機(jī)會(huì)在強(qiáng)力彈簧作用下處于制動(dòng)狀態(tài)。

3.5 技術(shù)特征（見表1）

4 在小康礦的使用情況

該裝置滿足了掘進(jìn)工作面物料和設(shè)備的運(yùn)輸需求，大大地減輕了掘進(jìn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，達(dá)到較好的使用效果。該裝置雖然取得一定的應(yīng)用成果，但該裝置還存在一些不足，在以下兩方面仍然需要進(jìn)行改進(jìn)：（1）此裝置僅配備一套電動(dòng)葫蘆，起吊較長物料、設(shè)備時(shí)不穩(wěn)，行走時(shí)需要有人扶，具有一定的安全隱患，建議在行走裝置尾部再安裝一個(gè)電動(dòng)葫蘆，起吊U型鋼等大件時(shí)兩個(gè)電動(dòng)葫蘆同時(shí)起吊，可以有效保證起吊物料的平穩(wěn)性。（2）行走機(jī)構(gòu)前方原安裝有電鈴，建議將其改為聲光報(bào)警裝置，設(shè)備運(yùn)行時(shí)能夠及時(shí)發(fā)出語音報(bào)警提示。

5 隔爆型電動(dòng)單軌吊車在鐵能公司的應(yīng)用前景

隔爆型電動(dòng)單軌吊車運(yùn)行安全可靠，操作和維修都比較方便，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。該裝置的售價(jià)不高，特別適合鐵能公司的需要，是一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備，很值得推廣應(yīng)用，可以完全取代目前人背肩扛的運(yùn)輸方式，要逐漸擴(kuò)大其使用范圍，使用范圍擴(kuò)展至鐵能所有綜采工作面變電列車至工作面運(yùn)輸機(jī)尾以及掘進(jìn)工作面料場至掘進(jìn)工作面之間的材料和設(shè)備運(yùn)輸。

作者簡介：田瑞臣（1969-），遼寧省西豐縣人，高級(jí)工程師，1998年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用與管理專業(yè)。現(xiàn)任遼寧省鐵法能源公司機(jī)電處副處長。