熊權(quán)湘,張卓慧

(婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南婁底 417000)

一種實(shí)用KFZ102礦車即時(shí)防跑車裝置

熊權(quán)湘,張卓慧

(婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南婁底 417000)

國內(nèi)斜井礦車防跑車裝置各具特色,但因有電子元件,使得安裝、調(diào)試、維護(hù)繁雜,抗塵、抗腐蝕性能差,性能不穩(wěn)定等原因而難以推廣。KFZ102礦車即時(shí)防跑車裝置是純機(jī)械裝置,具有安裝簡便、維護(hù)方便、性能可靠、可實(shí)現(xiàn)即時(shí)抓捕等諸多優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于各類礦井提升系統(tǒng)。

礦車;防跑車裝置;技術(shù)應(yīng)用

1 前言

《煤礦安全規(guī)程》[1]第三百七十條規(guī)定:傾斜井巷內(nèi)使用串車提升時(shí),必須在傾斜井巷內(nèi)安設(shè)跑車防護(hù)裝置。礦車在斜井運(yùn)行時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)跑車現(xiàn)象,從而導(dǎo)致傷亡事故時(shí)有發(fā)生。如何可靠、有效地把發(fā)生跑車的礦車攔截下來,是所有煤礦、金屬礦、非金屬礦都面臨的問題,也是所有礦業(yè)機(jī)械制造公司、相關(guān)院校、科研單位等著力解決的難題。

表1 我國生產(chǎn)防跑車裝置的廠家

我國生產(chǎn)防跑車裝置廠家有十多家,比較有名的如表1[2]所示。

表1所示產(chǎn)品有以下共同點(diǎn)[3]:(1)必須有自己單獨(dú)的動力;(2)離不開電子元件;(3)攔截距離不超過50 m,攔截能量在1～2 MJ之間;(4)攔截方式都是用鋼絲繩,鋼絲繩攔截時(shí)會與礦車激烈碰撞而產(chǎn)生火花;(5)一個(gè)斜井要多段攔截才能達(dá)到防跑車效果,必須挖多個(gè)安裝基礎(chǔ);(6)僅適用于30°以下的斜井,對30°～40°的斜井無能為力。

因而在使用時(shí)必須采取以下相應(yīng)措施:(1)增加專用電源線路;(2)經(jīng)常派專人對電子元件及設(shè)施進(jìn)行維護(hù);(3)每隔30～50 m挖好安裝基礎(chǔ),以適應(yīng)相應(yīng)的攔截距離和能量;(4)經(jīng)常對鋼絲繩進(jìn)行維護(hù),以免其生銹而影響性能;(5)對鋼絲繩進(jìn)行防爆處理。

這些措施都給礦山生產(chǎn)帶來極大的不便,因此這些防跑車裝置很難大面積推廣使用。實(shí)地考察淮南礦務(wù)局和淮北礦務(wù)局下屬煤礦斜井使用防跑車裝置情況表明:安裝的防跑車裝置每100 m裝了一檔,違反了說明書上30 m一檔的要求[4];更嚴(yán)重的是,那些裝置本來應(yīng)該是常閉型的,在使用現(xiàn)場卻變成了常開的,防跑車裝置僅僅成了一個(gè)擺設(shè)。而在南方省份,例如湖南,煤礦斜井中連這一類防跑車裝置也很難看到?！睹旱V安全規(guī)程》[1]第三百七十條根本得不到貫徹落實(shí)。

為解決上述問題,研制了一種無需動力、安裝簡便、維護(hù)方便、恢復(fù)快捷、成本低廉,且性能可靠、安全、即時(shí)抓捕的純機(jī)械傳動的新型防跑車裝置——KFZ102礦車防跑車裝置。

KFZ102礦車防跑車裝置是湖南省三立礦業(yè)機(jī)械科技有限公司根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》,自行研發(fā)的可靠、實(shí)用的斜井礦車防跑車裝置。適用于煤礦、金屬礦山、非金屬礦山等所有在30°以下的單軌或雙軌運(yùn)輸斜井[5]。

2 KFZ102礦車防跑車裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理

KFZ102礦車防跑車裝置主要由四部分組成,分別是:插爪部分、連接部分、閉鎖部分、脫鉤部分。其主要部分安裝在礦車上,其余部分分別安裝在主牽引鋼絲繩上、斜井井口和井底軌道兩側(cè),如圖1所示。在由枕木、鋼軌構(gòu)成的斜井軌道上放置有由多臺礦車組成的礦車組列,各礦車之間用三環(huán)鏈和插銷相連接,礦車組列的最后一臺礦車用插銷與牽引鋼絲繩相連。鋼絲繩卡將保護(hù)鋼絲繩的連接環(huán)固連在牽引鋼絲繩上,牽引鋼絲繩通過固定在其上的帶保護(hù)鋼絲繩的連接環(huán)部分與礦車上的制動裝置相連。每節(jié)礦車后軸的兩車輪之間對稱安裝有插爪,插爪一端焊接有連接板,連接板上有一小孔,保護(hù)鋼絲繩穿過小孔,一端與連接鉤相連,另一端與帶保險(xiǎn)銷的連接環(huán)相連。保護(hù)鋼絲繩在連接板小孔的一側(cè)還固聯(lián)著限位卡銷。限位卡銷的作用是阻止保護(hù)鋼絲繩向前移動而使抓捕鉤在起保護(hù)作用時(shí)掉下來。最后一節(jié)礦車上的保護(hù)鋼絲繩的連接鉤與固連在牽引鋼絲繩上的連接環(huán)相連,其它礦車上的保護(hù)裝置分別通過相應(yīng)的連接鉤及連接環(huán)而連成一個(gè)整體。自鎖裝置的棘桿焊接固定在礦車車架槽鋼某一位置上,棘爪則固定在插爪側(cè)面相應(yīng)的位置上。

當(dāng)?shù)V車單獨(dú)工作時(shí),將手動閉鎖裝置的鎖定桿向右轉(zhuǎn)動,此時(shí)鎖定插銷可阻止抓捕鉤下落;在礦車進(jìn)入斜井運(yùn)行時(shí),由于有牽引鋼絲繩拉緊,此時(shí)應(yīng)將鎖定桿向左轉(zhuǎn)動,以免影響抓捕鉤的下落;當(dāng)?shù)V車運(yùn)行到達(dá)平巷時(shí),又要及時(shí)將鎖定桿鎖住,以確保礦車的下一步工作。

當(dāng)?shù)V車發(fā)生跑車時(shí),發(fā)生跑車的礦車在重力作用下將保護(hù)鋼絲繩連接環(huán)上的保險(xiǎn)銷拉斷而向斜井下方移動,此時(shí)發(fā)生跑車的礦車的插爪將牢牢插入軌道枕木上,礦車或礦車組列及時(shí)制動下來。這樣就保證了被抓捕的礦車(或礦車組列)不翻車、不掉道、不損害、不變形,并且能在很短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)原狀,繼續(xù)工作。

2.1 插爪部分

插爪部分由插爪、連接底座、連接螺栓等組成,如圖2所示。插爪由螺栓固定在礦車的后車輪軸(或后車輪軸后部裝置)上,可繞后車輪軸或后車輪軸后部裝置靈活地轉(zhuǎn)動。

圖2 插爪裝置

當(dāng)?shù)V車在斜井軌道上處于正常狀態(tài)時(shí),插爪由保護(hù)鋼絲繩相連,處在抬起狀態(tài)(此時(shí)插爪底面與軌道平面平行),這時(shí)閉鎖部分打開。跑車事故發(fā)生時(shí),一類情況是:主牽引鋼絲繩斷裂,插爪的連接保護(hù)鋼絲繩沒斷裂,此時(shí)礦車組列的所有插爪一起落下而插入軌道枕木,從而使整個(gè)礦車組列在斜井軌道上停下來而達(dá)到制動的目的;第二類情況是:當(dāng)?shù)V車組列其中的任何一臺或多臺礦車因在斜井上發(fā)生斷鏈(連接三環(huán)鏈)、斷銷(礦車插銷)或斷碰頭座等其他情況時(shí),則連接部分的保險(xiǎn)銷會因礦車的重力而被拉斷,這時(shí),插爪也會因本身的重力下落而插入軌道枕木,并達(dá)到礦車制動的目的。

2.2 連接部分

連接部分由連接鋼絲繩、連接鉤、保險(xiǎn)銷、連接環(huán)、限位卡銷及鋼絲繩卡等組成,如圖3所示,通過它可將礦車與礦車架下的插爪連成一體,也可與固聯(lián)在主牽引鋼絲繩的固定塊上的連接環(huán)連在一起。正常工作時(shí),它僅起連接作用,確保插爪不往下落;當(dāng)發(fā)生礦車或礦車組列跑車時(shí),它會因失去牽引力的作用,或因礦車重力的作用把保險(xiǎn)銷拉斷,而隨插爪下落,達(dá)到礦車制動的目的。

圖3 連接裝置

2.3 閉鎖部分

閉鎖部分由閉鎖桿、彈性鎖緊機(jī)構(gòu)、固定板、上下套板等組成,它分別焊接在礦車車架左右兩側(cè)的相應(yīng)位置,使用時(shí)僅將位于礦車車架兩側(cè)的開、閉鎖手柄向左或右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,即可將插爪部件鎖住或打開(注意:礦車在平道作業(yè)時(shí),操作工不得隨意轉(zhuǎn)動閉鎖手柄)。在斜井井口和井底處某一相應(yīng)位置各安裝一個(gè)開、閉鎖裝置(見圖1),當(dāng)?shù)V車組列提升到達(dá)該位置時(shí),旋轉(zhuǎn)手柄因碰到該裝置而自動旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,而達(dá)到開、閉鎖的目的。

2.4 脫鉤部分

脫鉤部分由插銷、固定板、連接件、U型螺絲等組成。正常情況下,當(dāng)?shù)V車組列到達(dá)斜井上部車場或下部車場時(shí),由把鉤工把脫鉤器上連接鋼絲繩的插銷拔掉,就可以使主牽引鋼絲繩與該防跑車裝置分離而進(jìn)入下一步工作。

圖4 脫鉤裝置

3 結(jié)束語

KFZ102礦車防跑車裝置具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢: (1)采用的是簡單的機(jī)械傳動裝置,無需另設(shè)動力,體積小,制造成本低;(2)易于安裝:煤礦在正常生產(chǎn)時(shí)可很快完成安裝,而上述其他裝置必須停產(chǎn)15～20 d才能安裝好;(3)性能可靠,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué),便于維護(hù),捕車后恢復(fù)時(shí)間短;(4)即時(shí)抓捕:在礦車上行時(shí)(礦車上行都是重車)還可以達(dá)到零速度抓捕,抓捕后對礦車、軌道斜井兩側(cè)設(shè)備及人員無任何損傷;(5)適用于各種類型的礦車;(6)制動平穩(wěn),能多次重復(fù)使用;(7)適用范圍廣,能抓捕的斜井角度可達(dá)30°;(8)處理事故時(shí)間短,恢復(fù)時(shí)間快,比同類產(chǎn)品可節(jié)省90%以上的人力,物力及財(cái)力;(9)直接安裝于礦車上,能在斜井的任何位置起保護(hù)作用。

REFERENCES

[1] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦安全規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2010.

[2] 張義華.斜井跑車防護(hù)裝置的研究與探討[J].能源與環(huán)境, 2008,5:63-64.

[3] 汪進(jìn)雅.斜井跑車防護(hù)裝置布置形式分析[J].煤礦開采, 2008,6:74-74,62.

[4] 楊明淘.礦井跑車防護(hù)裝置問題探討[J].江西煤炭科技, 2008,2:41-42.

[5] 盧月雄.KFZ102礦車防跑車裝置專利:中國, ZL200720063574.9[P].2007.

Practical Application of Instant Anti-sliding Device of KFZ102 Tramcar

XIONGQuan-xiang,ZHANG Zhuo-hui
(LoudiVocational and Technical College,Loudi,Loudi,Hu’nan,China 417000)

Tramcar anti-sliding devices in inclined shaft are different from one another,but their electronic components design suffers low performance in respect to installation,testing,debugging,maintenance,dust proof and anti-corrosion,which makes it hard to be widely applied in the industry.The instant anti-sliding device of KFZ102 tramcar,however,is wholly mechanical designed,which has so many advantages including s imple installation,convenient maintenance,reliable performance and real time prompt catching,so it can be widely used in variousmine hoisting systems.

Tramcar;Anti-slidingDevice;TechnologyApplication

TD50

:B

:1009-3842(2010)02-0077-03

2010-02-04

熊權(quán)湘(1968-),女,湖南雙峰人,工程碩士,副教授,主要從事煤礦安全技術(shù)應(yīng)用與煤礦安全管理的教學(xué)與研究。E-mail:ldxqx@163.com