一種多繩牽引普軌卡軌車的設(shè)計

1運(yùn)輸工作面變坡面選擇新吉能源有限公司的新吉一礦是一座400萬t的大型煤礦。全礦以綜采為主,工作面推進(jìn)長度一般為1500～2000m,運(yùn)輸時每條回采巷道需安裝6～10部小絞車,中間環(huán)節(jié)多,工人勞動強(qiáng)度大,不僅工作效率低,而且大大增加了運(yùn)輸過程中的不安全因素。為了減少工作面的搬家次數(shù),提高工作效率,決定在150801工作面選用KGWP-90/600J型繩牽引普軌卡軌車。該工作面運(yùn)輸巷道全長1500m,有多個變坡點(diǎn),其中6個變坡點(diǎn)的坡度超過了8°,最大坡度為18°;并且有2個水平拐彎,分別為87°,120°;巷道采用錨網(wǎng)支護(hù),斷面3.4m×2.7m,水平曲率半徑為9m,垂直半徑為15m。2軌道車輛系統(tǒng)的主要技術(shù)卡軌車系統(tǒng)由牽引部分、車輛部分、軌道及導(dǎo)向部分、聯(lián)絡(luò)信號等部分組成。2.1最大拉力/kn29纖維芯絞車功率/kW55滾筒直徑/mm1200鋼絲繩最大拉力/kN90鋼絲繩規(guī)格6×19-26-1700纖維芯無油繩繩速/m·s-10.5/1.0適用傾角/(°)0～18最大運(yùn)距/m≤20002.2液壓系統(tǒng)工作壓力及強(qiáng)度外形尺寸(長,寬,高)/mm3910,1380,1800兩車輪組轉(zhuǎn)盤中心距/mm2000牽引制動車最大容繩量/m1000牽引高度/mm320液壓系統(tǒng)工作壓力/MPa6.5～8.5制動力/kN120重量/kg43302.3軌道和指南軌距/mm600軌型/kg·m-1222.4信號系統(tǒng)組成采用武漢七環(huán)電子科技有限公司生產(chǎn)的信號系統(tǒng)。該信號系統(tǒng)有主控機(jī)、基地?zé)o線電話機(jī)、掌上信號對講機(jī)、隔爆電鈴、泄露電纜等組成。信號系統(tǒng)集通話、信號于一體,在長距離運(yùn)輸過程中,可實(shí)現(xiàn)兩方或三方通話。并能給出“上行車”、“上行一檔”、“上行二檔”、“下行車”、“下行一檔”、“下行二檔”、“緊急停車”等信號指示,為綜采支架等大型設(shè)備長距離運(yùn)輸提供了基礎(chǔ)。3采用高效的運(yùn)輸組織,可實(shí)現(xiàn)從“生產(chǎn)”到“運(yùn)輸”的轉(zhuǎn)變(1)絞車采用機(jī)械傳動方式,結(jié)構(gòu)緊湊,操作方便,可靠性高。(2)系統(tǒng)配置方便靈活,適應(yīng)性強(qiáng),適應(yīng)各種工況要求。(3)采用張緊裝置,鋼絲繩的張力隨牽引工況變化而變化,延長了鋼絲繩的使用壽命。(4)采用導(dǎo)向輪分繩,避免鋼絲繩咬繩,減少鋼絲繩磨損。(5)采用壓繩輪、托繩輪,可適應(yīng)變坡點(diǎn)的坡度變化。(6)在彎道拐彎處,使用了彎護(hù)軌,避免了牽引車掉道現(xiàn)象。(7)系統(tǒng)簡單,成本低,使用井下巷道運(yùn)輸。(8)在巷道中實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸,無需轉(zhuǎn)載,提高了安全可靠性。(9)回繩站固定簡單,可方便移動,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離變化。(10)牽引車儲繩量較大,可減少鋼絲繩浪費(fèi)。(11)系統(tǒng)信號通信方便,跟車人員可在有泄露電纜的任何地方與絞車司機(jī)聯(lián)系。(12)對講機(jī)上設(shè)有“緊急停車”按鈕,可發(fā)出緊急制動命令,令絞車停車。(13)主控機(jī)可自動記錄聯(lián)絡(luò)信號,可隨時重放,實(shí)現(xiàn)事故分析有據(jù)可查。4次運(yùn)行中出現(xiàn)的問題(1)該產(chǎn)品開始使用時,牽引車發(fā)生過掉道現(xiàn)象。經(jīng)研究和觀察發(fā)現(xiàn),該礦軌道鋪設(shè)較差,軌道有的地方寬,有的地方窄,有的地方凸凹不平,還有的地方軌道傾斜。對此及時調(diào)整軌道,使軌道平直,無死彎現(xiàn)象,同時在一些特殊的地方增加了護(hù)軌?，F(xiàn)運(yùn)行過程中,基本無掉道現(xiàn)象。(2)絞車聯(lián)軸器上的尼龍銷有時被剪斷。經(jīng)分析,是絞車啟動時沖擊載荷過大造成的,同時發(fā)現(xiàn)尼龍銷安裝不合理。為此在絞車電器上增加軟啟動,同時在安裝尼龍銷時,調(diào)整了電機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)的同軸度。經(jīng)過改進(jìn),尼龍銷的使用恢復(fù)了正常。(3)張緊器吊重錘的鋼絲繩有時被剪斷。加大張緊器上端導(dǎo)繩輪直徑,避免了咬繩和斷繩現(xiàn)象。(4)在機(jī)車運(yùn)行過程中,有的托繩輪和導(dǎo)繩輪被卡住,不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不靈活,這樣使鋼絲繩的滾動摩擦阻力轉(zhuǎn)換成了滑動摩擦阻力,增大了摩擦阻力,使?fàn)恳Φ貌坏匠浞掷?經(jīng)調(diào)整個別托繩輪和導(dǎo)繩輪,大大降低了摩擦阻力,提高了機(jī)車效率。(5)機(jī)車在一次運(yùn)行過程中,減速機(jī)的高速軸發(fā)生斷裂,及時進(jìn)行了更換。后經(jīng)與廠家分析,可能是高速軸淬火過程中局部應(yīng)力集中造成的。5投資及運(yùn)行費(fèi)用(1)采用絞車接力運(yùn)輸,需購40kW調(diào)度絞車10部,投資約65萬元;其他費(fèi)用約12.4萬元,總計投入約77.4萬元(不含絞車配套開關(guān)和其他電器設(shè)備)。使用一套無極繩普軌卡軌車需投入70萬元,安全設(shè)施約0.2萬元,總計投入約70.2萬元。(2)一個工作面安裝期為40d(含膠帶安裝),按每工40元計算,可節(jié)約人工費(fèi)約9.64萬元。(3)工作面安裝調(diào)試每提前1d投入使用,可節(jié)約綜機(jī)設(shè)備租賃費(fèi)約5萬元。搬遷一個工作面大約可提前10d完成運(yùn)輸、安裝任務(wù),可節(jié)約綜機(jī)設(shè)備租賃費(fèi)50萬元。綜合以上各方面因素,在回采巷道內(nèi)使用一套無極繩普軌卡軌車可節(jié)省設(shè)備、材料、人工費(fèi)等合計66.84萬元。6國外繩牽引卡軌車和國內(nèi)私車運(yùn)輸方式的創(chuàng)新(1)該產(chǎn)品經(jīng)新集一礦現(xiàn)場使用表明,系統(tǒng)合理,結(jié)構(gòu)緊湊,成本低廉,操作方便,可靠性高,適應(yīng)性強(qiáng)。這種連續(xù)運(yùn)輸方式代替了傳統(tǒng)的小絞車接力運(yùn)輸,直接經(jīng)濟(jì)效益和間接經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。(2)該產(chǎn)品綜合了國外繩牽引卡軌車和國內(nèi)無極繩絞車的特點(diǎn),