一種新型斜巷行人助行器系統的研制

1系統的組成和應用條件1.1內齒輪調度絞車該系統可安裝在傾斜道路兩側的每個角落。主要由絞車、牽引鋼絲繩、上下部托繩輪、尾輪張緊裝置和行人搭乘手把等組成。其中，系統絞車一般由JD-25型內齒輪調度絞車，根據所安裝現場的斜巷傾角、牽引力和上山行人運行速度要求，經在滾筒上選配適宜的繩襯后改制而成。尾繩張緊裝置上設置有導向輪和調繩絲杠。牽引鋼絲繩通過斜巷上部的絞車滾筒和斜巷下部的尾輪張緊裝置上導向輪的轉向，插接形成閉式無極繩系后，浮放于上、下部托繩輪之上。托繩輪及繩道的運行高度以0.9～1.1m為宜。專用行人搭乘手把，由5mm厚鋼板加工成U型卡板后與Φ15mm鍍鋅鋼管組合焊制，兩著之間夾角一般為70～80°。1.2適用條件該系統可適用于傾角小于30°的任何形式開拓加固的非變坡傾斜井巷。1.3參考圖。1.傾斜行人人行道的典型配置2工作原則和一般原則2.1牽引鋼絞車系統當行人行至斜巷下部需要上行時，可由斜巷下車場信號峒室取用斜巷行人助行器的專用行人搭乘手把，并按下斜巷行人助行器的啟動按鈕。具體運行程序如下：按下啟動按鈕→絞車控制開關繼電器吸合、自保→絞車電動機得電工作，并帶動絞車滾筒旋轉→纏繞于滾筒上的牽引鋼絲繩，在繩襯磨擦力的作用下，上進下出→搭浮在上部托繩輪上的上部牽引鋼絲繩，沿斜巷由下向上運行→搭浮在下部托繩輪上的下部牽引鋼絲繩，沿斜巷由上向下運行→斜巷行人助行器牽引鋼絲繩系統作周而復始的閉式無極繩形式運動→行人可搭乘斜巷行人助行器沿斜巷上行→斜巷行人助行器系統啟動完成。2.2上地套卡的安裝行人站立于斜巷行人助行器牽引鋼絲繩道的外側，面向上山，將專用行人搭乘手把U型卡板的卡槽一端，由下至上地套在正在運行中的上部牽引鋼絲繩上。另一端雙手握持并下拉至肚前，使U型卡槽卡持并相對生根固定在上部牽引鋼絲繩上。此時，行人既可在上部牽引鋼絲繩的牽引力作用下，在節省大量體力消耗的氛圍中，雙腿站立，雙腳步行，雙手握持搭乘手把，緩步隨上部牽引鋼絲繩向斜巷上部位移，完成斜巷行人助行器掛鉤上人的動作要領。2.3上托繩輪與下托繩輪的摩擦變形構造當行人雙手握專用行人搭乘手把，行近至某一上部托繩輪時，在上部鋼絲繩牽引力的作用下，U型卡板槽上僅有5mm厚的底部圓滑弧面將與上部托繩輪的上部圓滑弧面相接觸。由于上部牽引鋼絲繩浮放于上部托繩輪之上，存在著可向上位移的自由度和空間。在運行阻力較小的情況下，專用行人搭乘手把上的U型卡板槽即可輕松微抬浮放于上部托繩輪之上的上部牽引鋼絲繩，順暢、便利地通過上部托繩輪，繼續在上部牽引鋼絲繩牽引力的作用下，沿斜巷方向向上位移。行人搭乘手把通過上部托繩輪示意圖見圖2。2.4實車之地面進行引導，修復上牽引一盤棋當行人雙手握專用行人搭乘手把，在上部牽引鋼絲繩的帶動下，步行至助行器的終點或某一需要下車的部位時，搭乘者可雙手將助行器專用行人搭乘手把向前推進，修復搭乘手把與上部牽引鋼絲繩之間夾角，釋放U型卡板槽與上部牽引鋼絲繩之間的卡接。U型卡板槽一端在重力的作用下，即可自然脫鉤、下垂，解除對上部牽引鋼絲繩固定點的約束，完成并實現脫鉤下人之目的。2.5助行器系統正常運轉當斜巷行人助行器的上部牽引鋼絲繩，將所需上山的人員全部助行上運至斜巷的上部后，行人可就近按下助行器絞車附近處的停止按鈕，切斷斜巷行人助行器絞車的工作電源，即可完成斜巷行人助行器系統的停運工作。3系統特征和主要技術特征3.1安全之特性及應用(1）投資省，見效快。單套成本在3萬元左右，3～5個工作日即可完成系統的按裝、調試和交付運行的全部工作。(2）簡便實用，安全可靠。系統中即無過多的輔助設計，又無過繁的操作過程，簡便易行，安全可靠，并且具有失效安全之功效。(3）適用范圍廣，推廣應用價值高。目前，煤礦井下存在有大量非主要傾斜井巷，凡傾角小于30°的非變坡傾斜井巷均可采用該系統進行運送人員。(4）較好地適應了我國的基本國情，填補了斜井人車和架空乘人裝置暫未涉及的非主要傾斜井巷或大傾角主要傾斜井巷機械運送人員的空白。3.2主要技術特點4計算的設計4.1-撞擊人員步行著地后體重算例式中F-絞車連續牽引力.kg;G-搭乘人員單人平均重量.一般取G=75kg;η-搭乘人員步行著地后體重折算系數.一般η取0.2～0.6;N-最多搭乘人員數量；αmax-運行路線的斜巷最大傾角.°；u-鋼絲繩阻力系數.一般取u=0.2;5.2傳動效率的計算式中N-電動機功率.kW.K-電動機備用系數.一般取K=0.2.V-鋼絲繩上行的運行速度.m/s.η-絞車的傳動效率.一般取η=0.8.5.3fwn-鋼絲張力的選擇式中n-鋼絲繩實際安全系數；Qz-鋼絲繩破斷拉力總和.kg;Fmax-鋼絲繩的最大牽引力.kg;Sc-鋼絲繩張力初選值.一般Sc取300-500kg;LE-由絞車至尾輪張緊架的長度.m。6-《煤礦安全規程》規定的連續牽引鋼絲繩安全系數的最低值。6行人助行器系統兗礦集團在東灘煤礦井下-660水平傾角為18°、斜長為165m的四采軌道上山，傾角為18°、斜長為330m的四采擴大區軌道上山和傾角為25°、斜長為110m的49巖集運1#提上山等斜巷，分別共按裝了7套斜巷行人助行器系統。配套使用絞車為JD-25型內齒輪調度絞車和6×9-Φ12.5mm鋼絲繩。從現場應用情況看，該系統使用情況良好，各項技術參數性能穩定，安全可靠，維護方便，簡便實用，功效顯著，較好地降低了現場工作人員的體力消耗，減少了非工作占用時間，提高了全員生產效率，獲得使用單位的一致歡迎和好評。7機械分揀工藝斜巷行人助行器的研制與應用，雖然，從某種意義上講，還只能算是一種傾斜井巷半機械化式的運送人員方式。但叢我國煤礦井下傾斜井巷現有的實際條件上看，它不但較好地適應了我國的基本國情，填補了斜井人車和架空乘人裝置，暫未涉及的非主要傾斜井巷或大傾角主要傾斜井巷機械運送人員的空白。而且，還較好地解決了目前煤礦井下普遍、而又大量存在著的30°以下非主要傾斜井巷，如何在省時、省錢、省力的前提下，采用機械運送人員，更好降低職工非工作狀況下體力消耗大、占用時間長，提高全員生產效率的