礦用防爆普通軌齒軌卡軌車研究及應(yīng)用

姜偉貝克（中國）礦山設(shè)備有限公司輔助運(yùn)輸設(shè)備部

礦用防爆普通軌齒軌卡軌車研究及應(yīng)用

姜偉
貝克（中國）礦山設(shè)備有限公司輔助運(yùn)輸設(shè)備部

摘要：結(jié)合當(dāng)前煤礦輔助運(yùn)輸現(xiàn)狀和丁集煤礦LZS-150型機(jī)車使用情況，介紹防爆普通軌齒軌卡軌機(jī)車的結(jié)構(gòu)、性能、特點及優(yōu)勢。并對實際應(yīng)用中的問題進(jìn)行分析和提出解決方案。

關(guān)鍵詞：煤礦開采；輔助運(yùn)輸；齒軌卡軌；柴油機(jī)

1　輔助運(yùn)輸現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代中期以后，我國的采煤技術(shù)和開采機(jī)械化程度都有了明顯的提高，出現(xiàn)了一大批現(xiàn)代化礦井。但是輔助運(yùn)輸系統(tǒng)與環(huán)節(jié)配套設(shè)備卻變化不大，還沒有完全從體力(人工)向機(jī)械化轉(zhuǎn)變。

煤礦立井輔助運(yùn)輸是指在礦井內(nèi)運(yùn)送物料、設(shè)備和人員。其特點是：

1、運(yùn)輸線路水平和傾斜互相交錯連接；

2、工作地點分散、線路環(huán)節(jié)分支多；

3、運(yùn)輸線路隨工作地點的延伸（縮短）或遷移而經(jīng)常變化；

4、待運(yùn)物料品種繁多形狀各異；

5、井下巷道空間受限，有沼氣和煤塵，需要用防爆設(shè)備。

上述特點決定了煤礦立井多水平輔助運(yùn)輸占用人員多（約占礦井總?cè)藬?shù)的四分之一），系統(tǒng)復(fù)雜，車輛摘掛鉤頻繁，安全管理難度大，事故頻發(fā)；同時輔助運(yùn)輸設(shè)備種類繁多（纏繞式絞車、無極繩絞車、繩牽引卡軌車、猴車、調(diào)度絞車、電機(jī)車、調(diào)車機(jī)、礦車、平板車等），運(yùn)行維護(hù)費用高，難以滿足現(xiàn)代化礦井發(fā)展的需要。因此要解決上述難題，提高輔助運(yùn)輸效率、減人提效，必須在充分利用現(xiàn)有設(shè)備、設(shè)施的基礎(chǔ)上，研究從井口到工作地點無轉(zhuǎn)載的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。多功能普軌卡軌齒軌車的研制成功，為立井多水平輔助連續(xù)運(yùn)輸帶來了技術(shù)性的革命。

2　普通軌齒軌卡軌車結(jié)構(gòu)和功能

多普通軌齒軌卡軌車在國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軌道上行駛，軌道間距為600，750或900毫米。裝配有可投撤的齒輪傳動驅(qū)動部，使得多功能防爆運(yùn)輸機(jī)車可以在斜坡路段行駛。在這種情況下，軌道在傾斜路段以及該路段前后必須敷設(shè)齒條，從而允許齒輪傳動部安全的嚙合和脫開。

2.1機(jī)車組成結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)

該機(jī)車主要由柴油機(jī)動力單元，液壓驅(qū)動總成，輔助單元，電子保護(hù)和控制單元及消防滅火系統(tǒng)組成。其主要參數(shù)如何下：

摩擦傳動功能的技術(shù)參數(shù):

多功能普軌卡軌齒軌車實質(zhì)是防爆柴油機(jī)驅(qū)動，粘著/齒軌機(jī)車的有機(jī)結(jié)合。在不超過4°的近水平巷道內(nèi)，它與普通電機(jī)車一樣可以在600/750/900軌距的普通軌上行駛；在超過4°的斜巷中需要在24kg/m(軌型最低標(biāo)準(zhǔn))軌道中間鋪設(shè)特制的齒條，機(jī)車依靠投撤齒輪傳動驅(qū)動部解決近水平與傾斜軌道上運(yùn)行過渡；普通礦用車輛可以在裝有齒條的軌道上運(yùn)行，從而實現(xiàn)從井口到工作地點一站式連續(xù)運(yùn)輸。由于齒條與齒輪傳動裝置間有卡齒構(gòu)件，故多功能普軌卡軌齒軌車及其專用車輛在斜巷中運(yùn)行不會發(fā)生掉道、翻車現(xiàn)象。

2.3與傳統(tǒng)方案的比較

多功能普軌卡軌齒軌車驅(qū)動功率大速度快，可實現(xiàn)平巷與斜巷間連續(xù)運(yùn)輸無需轉(zhuǎn)載操作，拖動力大帶載能力強(qiáng)，且最大程度保留原有軌道不動，在斜巷另外敷設(shè)專用齒條設(shè)備，改造投資低。運(yùn)輸效率高，以丁集煤礦中央采區(qū)為例，經(jīng)過如下計算并得出結(jié)論，絞車運(yùn)送第二臺支架可與無極繩絞車運(yùn)輸平行作業(yè)，故絞車+無極繩絞車+回柱絞車運(yùn)輸?shù)诙_支架時間以無極繩絞車運(yùn)輸時間為準(zhǔn)。第一臺支架用時75分鐘，第二臺及以后每臺用時約60分鐘，每班工作390分鐘，共可運(yùn)送支架6臺。

普軌齒軌卡軌車循環(huán)運(yùn)送一臺支架用時49分鐘，每班可運(yùn)送支架7.95臺，即每班可運(yùn)送8臺支架。

結(jié)論：工作面安裝期間，普軌齒軌卡軌車每班可比普通運(yùn)輸方式多運(yùn)支架2臺，且少使用人員8人。

3　問題分析

因普通軌齒軌卡軌車投入應(yīng)用時間較短，尚處在發(fā)展成熟階段，在應(yīng)用過程中陸續(xù)出現(xiàn)的齒軌敷設(shè)難度較大，專用制動車研發(fā)滯后和操作復(fù)雜易出現(xiàn)誤操作等問題。隨著機(jī)車不斷成熟和完善，針對這些問題也已提出相應(yīng)方案進(jìn)行解決，

1對于齒條軌道敷設(shè)優(yōu)化安裝方案，從新設(shè)計安裝板及固定鎖具，使之適應(yīng)多種軌枕，使用錨桿固定，安全方便。

2因為齒條軌道結(jié)構(gòu)特殊，傳統(tǒng)的制動車不能在這種軌道上使用，因此對制動車結(jié)構(gòu)進(jìn)行從新設(shè)計，使之能夠適應(yīng)新型軌道。

3在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)操作人員在變坡點處忘記投放齒輪的誤操作，針對這一問題，增加機(jī)車自動識別變坡點功能，在特定地點自動停車提示司機(jī)進(jìn)行適當(dāng)操作或自動操作。

4　結(jié)語

雖然在現(xiàn)階段新型防爆柴油機(jī)普通軌齒軌卡軌機(jī)車還存在一些不足,但因其使用范圍廣、使用安全、方便、靈活、結(jié)構(gòu)簡單、價格低、經(jīng)濟(jì)實惠等優(yōu)點,越來越受到廣大煤礦用戶的歡迎。因此,隨著其設(shè)計、制造技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),基本性能的進(jìn)一步提高,該機(jī)車一定會在煤礦輔助運(yùn)輸方面發(fā)揮更大的作用。。

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