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    一種新型智能防溜車(chē)裝置的研究

    2021-09-04 14:01:34陳晴煊
    建筑機(jī)械化 2021年8期
    關(guān)鍵詞:鐵鞋拖車(chē)電瓶車(chē)

    李 飛,陳晴煊

    (中鐵華隧聯(lián)合重型裝備有限公司,廣東 佛山 528308)

    1 研究背景

    盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中,在下坡階段電瓶車(chē)容易發(fā)生后溜,造成安全事故。武漢地鐵和寧波地鐵在盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程中就發(fā)生過(guò)電瓶車(chē)剎車(chē)失靈,導(dǎo)致電瓶車(chē)溜車(chē)撞壞盾構(gòu)機(jī),造成正在拼裝管片的工作人員傷亡的重大事故。在當(dāng)前地下隧道現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中,通過(guò)配備自身制動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)置限位器、設(shè)置防溜車(chē)擋架,增大軌道摩擦力等方法來(lái)避免該事故發(fā)生。

    除以上常規(guī)方法,當(dāng)前施工中,部分工地上還沿用鐵路工作中用到的鐵鞋制動(dòng)的方法,采用人工的方法在一根或兩根鋼軌上放置鐵鞋(也稱(chēng)止輪器),向前滾動(dòng)的車(chē)輪壓上鐵鞋后,鐵鞋的鎖閉裝置自動(dòng)開(kāi)啟,隨車(chē)輛同步運(yùn)行,輪軌之間由滾動(dòng)摩擦變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦,阻止掣輪前進(jìn),起制動(dòng)作用;當(dāng)車(chē)輛輪對(duì)退下鐵鞋時(shí),鐵鞋封閉裝置將自動(dòng)鎖閉在軌面上。但人工放置鐵鞋的方式較難控制時(shí)間,勞動(dòng)強(qiáng)度高,效率低,不能起到很好的效果。

    2 智能防溜車(chē)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述

    以開(kāi)挖直徑6 200mm 的盾構(gòu)機(jī)為例,如圖1所示,智能防溜車(chē)裝置通過(guò)控制氣缸伸縮夾放鐵鞋將其放置在軌道上,代替人工放置鐵鞋,起到制停電瓶車(chē)的作用。

    圖1 一號(hào)拖車(chē)新增防溜車(chē)裝置

    智能防溜車(chē)裝置安裝在一號(hào)拖車(chē)前端的防溜車(chē)擋架上,由夾緊裝置、接近開(kāi)關(guān)、報(bào)警裝置等組成。夾緊裝置如圖2 所示,為圖1 的A-A 視圖,該夾緊裝置由一組固定座、上下氣缸、左右氣缸、夾緊氣缸、機(jī)械手以及鐵鞋組成,夾緊裝置可實(shí)現(xiàn)夾放鐵鞋的作用。

    圖2 夾緊裝置示意圖

    如圖3 所示,鐵鞋由鞋尖、鞋底、踏面、立板、鞋尾、裙邊等部分組成。

    圖3 鐵鞋簡(jiǎn)圖

    3 智能防溜車(chē)裝置的工作流程

    本裝置適用于盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中制停裝載管片的電瓶車(chē);特別適用于下坡階段制停電瓶車(chē),防止電瓶車(chē)剎車(chē)失靈或下坡階段出現(xiàn)溜車(chē)現(xiàn)象,造成安全事故。

    本裝置分人工及自動(dòng)兩種工作模式,其大致工作流程如圖4 所示。

    圖4 智能防溜車(chē)裝置工作流程圖

    自動(dòng)模式工作過(guò)程如下。

    1)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)電瓶車(chē)與一號(hào)拖車(chē)前端距離。

    2)若距離小于限定值,接近開(kāi)關(guān)通過(guò)PLC發(fā)送信號(hào)至主控室,同時(shí)報(bào)警裝置閃燈且鳴笛警報(bào)。

    3)主控室收到信號(hào),自動(dòng)啟動(dòng)程序控制氣缸動(dòng)作。

    4)按照提前測(cè)試并設(shè)定好的程序,左右氣缸伸出,一定距離后上下氣缸向下伸出,直至鐵鞋與電瓶車(chē)軌道接觸,松開(kāi)機(jī)械手,鐵鞋被放置到軌道上,上下氣缸向上回收,左右氣缸縮回至零位。

    5)此時(shí)電瓶車(chē)由于重力作用繼續(xù)向前行駛,經(jīng)過(guò)鐵鞋時(shí),車(chē)輪被鐵鞋制動(dòng),并沿鋼軌面作滑動(dòng)摩擦來(lái)代替原來(lái)車(chē)輪滾動(dòng)摩擦。

    由于車(chē)輪壓上鐵鞋之后產(chǎn)生的強(qiáng)烈摩擦給車(chē)輛以阻力,使車(chē)輛迅速失去原來(lái)的速度,并經(jīng)過(guò)一定的滑動(dòng)后達(dá)到制動(dòng)的目的,避免了電瓶車(chē)與防溜車(chē)擋架相撞造成的撞擊傷害。

    人工模式工作過(guò)程如下。

    1)作業(yè)人員通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷到電瓶車(chē)與一號(hào)拖車(chē)前端距離較近,或通過(guò)耳聽(tīng)目測(cè)到報(bào)警信號(hào)。

    2)于本地控制盒一鍵操作,啟動(dòng)智能防溜車(chē)裝置,將鐵鞋放置到軌道上。

    3)其他步驟與自動(dòng)模式下一致,此處不贅述。

    4 智能防溜車(chē)裝置的優(yōu)點(diǎn)

    1)使電瓶車(chē)運(yùn)行滿(mǎn)足安全要求,防止電瓶車(chē)在大坡度軌道上停靠時(shí)由于負(fù)荷的變化等原因而出現(xiàn)溜車(chē)傷人、損壞機(jī)械的事故,確保盾構(gòu)施工生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

    2)配備了報(bào)警裝置,能檢測(cè)到一定距離內(nèi)的電瓶車(chē)并且發(fā)出警報(bào),起到警示作用。

    3)通過(guò)鐵鞋裝置有效地將電瓶車(chē)在一定距離下制停,不會(huì)發(fā)生溜車(chē)危險(xiǎn),更加安全。

    4)無(wú)需人工放置鐵鞋或人工制停電瓶車(chē),方便快捷,大大節(jié)省了人力和效率,通過(guò)用機(jī)械手代替人工放置鐵鞋,更加方便,精準(zhǔn),減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,起到有效防溜車(chē)的作用。

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