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WC28E鏟板式支架搬運車的研制

2015-09-23 10:49王登化鄒美群董兵兵江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院江西南昌001江西師范大學(xué)江西南昌00常州科研試制中心有限公司江蘇常州10
汽車實用技術(shù) 2015年12期
關(guān)鍵詞:礦用板式柴油機

王登化,鄒美群,董兵兵(1.江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江西 南昌 001;.江西師范大學(xué),江西 南昌 00;.常州科研試制中心有限公司,江蘇 常州 10)

WC28E鏟板式支架搬運車的研制

王登化1,3,鄒美群2,董兵兵3
(1.江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江西 南昌 330013;2.江西師范大學(xué),江西 南昌 330022;3.常州科研試制中心有限公司,江蘇 常州 213023)

針對綜采工作面液壓支架整體下井、整體搬家、倒面作業(yè)的工作需要,本院與常州某公司合作研制了WC28E鏟板式支架搬運車,該車具有載重能力大、運行速度快、機動靈活和爬坡能力強等優(yōu)點,并得到寧煤石槽村礦的試用好評。

液壓支架;鏟板式;搬運車;機動靈活

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.009

CLC NO.: U496.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2015)12-24-03

引言

國外輔助運輸設(shè)備的研究生產(chǎn)起步較早,早在 20世紀(jì)30年代卡軌車就在德國出現(xiàn)。英國從20世紀(jì)60年代著手解決輔助運輸機械化問題,到1983年,英國繩牽引的輔助運輸設(shè)備占80%,機車占7%。美國和澳大利亞是使用無軌膠輪車較多的國家,在長壁工作面采煤法推廣后,又成功地開發(fā)出幾種用于長壁工作面生產(chǎn)的無軌設(shè)備,例如支架鏟車、支架回收車、支架運輸車、采煤機運輸車等,在較短時間內(nèi)完成支架整體搬運和綜采工作面設(shè)備安裝。

現(xiàn)國內(nèi)煤礦使用的 25噸支架搬運車主要有艾姆科(Eimco)的912X和ED25SH以及太科院的WC25EJ支架搬運車。我們在對現(xiàn)有支架搬運車調(diào)研的基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有支架搬運車的不足,研發(fā)了一款WC28E鏟板式搬運車,該車以防爆柴油機為動力、液力機械傳動、四輪驅(qū)動的煤礦井下無軌式運輸設(shè)備,主要用于綜采工作面液壓支架整體下井、整體搬家、倒面作業(yè)等工作,該車具有載重能力大、運行速度快、機動靈活和爬坡能力強等優(yōu)點。

1、結(jié)構(gòu)特點與主要技術(shù)參數(shù)

WC28E鏟板式搬運車的總體結(jié)構(gòu)原理為:防爆柴油機為動力,前、后機架中央鉸接;液力機械傳動、四輪驅(qū)動;駕駛座在前機架上側(cè)向布置、雙向行駛;鏟板通過舉升油缸實現(xiàn)上、下擺動;前機架設(shè)有液壓絞車機構(gòu);全液壓動力轉(zhuǎn)向,工作制動為雙回路液壓動力全封閉濕式多盤制動, 停車制動與緊急制動合二為一,采用失效安全型多盤式制動器,即彈簧制動、液壓釋放;具有防爆電子監(jiān)控系統(tǒng)。該車主要技術(shù)性能與參數(shù)設(shè)計如表1。

表1 WC28E鏟板式搬運車主要技術(shù)性能與參數(shù)

2、主要結(jié)構(gòu)特征及工作原理

WC28E鏟板式支架搬運車總體結(jié)構(gòu)形式:防爆柴油機為動力,前、后機架中央鉸接,液力機械傳動,四輪驅(qū)動,側(cè)向駕駛,全液壓動力轉(zhuǎn)向,雙回路液壓動力全封閉濕式多盤制動。

該支架搬運車主要組成部分如圖1所示:工作機構(gòu)、前機架、工作液壓系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、行駛液壓系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、氣啟動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、制動液壓系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等。

圖1 外形尺寸及結(jié)構(gòu)總圖

2.1柴油機及進排氣系統(tǒng)

該車采用公司開發(fā)的6121ZQFB六缸增壓防爆柴油機,啟動方式為氣啟動。柴油機冷卻采用閉式強制水冷,柴油機的進氣防爆管路系統(tǒng)裝有進氣防爆柵欄和阻風(fēng)門機構(gòu),阻風(fēng)門機構(gòu)能夠促使自動關(guān)閉發(fā)動機,動作時也同時切斷燃油供給。

排氣防爆系統(tǒng)由水冷式排氣管、雙層式水冷排氣波紋管、水浴式廢氣處理箱及阻火器4 部分組成。排氣管采用水循環(huán)冷卻,水浴式廢氣處理箱具有洗滌凈化尾氣、降低尾氣溫度、消除火花和減少灰塵的作用,尾氣經(jīng)過處理后外排到大氣中。

2.2傳動系統(tǒng)

該鏟板式搬運車傳動方式為液力機械傳動,四輪驅(qū)動,見圖 2。傳動系統(tǒng)由防爆柴油機、提高箱、一體式變矩器變速箱、動力傳動軸、前后傳動軸、前后驅(qū)動橋和輪胎等組成。

圖2 傳動系統(tǒng)圖

動力由飛輪通過提高箱經(jīng)動力傳動軸傳給雙變,變速箱輸出軸經(jīng)前后傳動軸,將動力傳給前后驅(qū)動橋,最后傳給驅(qū)動輪。驅(qū)動輪采用黃河實芯充填式輪胎57×25.00-25-50PR。

2.3液壓系統(tǒng)

該車的液壓系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)、制動液壓系統(tǒng)、行駛液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)。

采用中央鉸接車架轉(zhuǎn)向方式,其目的是使其轉(zhuǎn)彎半徑小,適應(yīng)巷道有限空間運輸和作業(yè)。前后車架上裝有雙作用油缸,缸頭與前車架相聯(lián),活塞桿端與后車架相聯(lián),在液力推動下活塞運行推動前、后車架相對偏轉(zhuǎn)而進行轉(zhuǎn)向。它主要由轉(zhuǎn)向機構(gòu),全液壓轉(zhuǎn)向器,優(yōu)先閥,轉(zhuǎn)向油缸,齒輪泵,濾油器和油箱等組成。

該車制動液壓系統(tǒng)有工作制動系統(tǒng)、緊急制動系統(tǒng)及停車制動系統(tǒng)。工作制動系統(tǒng)用于經(jīng)常性和一般行駛中速度控制、停車。緊急制動系統(tǒng)和停車制動系統(tǒng)合二為一,緊急及停車制動系統(tǒng)用于停車后的制動或者在行車制動失效時的應(yīng)急制動;行駛液壓系統(tǒng)為變矩器與變速箱之間的循環(huán)冷卻與操縱控制。系統(tǒng)主要由變矩器、變速泵、變速箱、壓力表及管路等組成;工作液壓系統(tǒng)主要由工作泵、多路換向閥、操作機構(gòu)、舉升油缸、液壓葫蘆等組成。

2.4氣啟動系統(tǒng)[3]

氣啟動系統(tǒng)用于鏟板式搬運車啟動及鳴笛,主要由空壓機、安全閥、氣包、單向閥、球閥、主啟動閥、喇叭按鈕、氣喇叭、消音器、啟動按鈕、啟動馬達(dá)、壓力表、管路等組成。

空壓機裝置在柴油機飛輪殼上,為系統(tǒng)提供氣源并儲存在氣包中,空壓機出口限壓閥設(shè)定為 0.8Mpa,氣包安全閥設(shè)定為0.9Mpa。氣包儲氣一路通過氣喇叭按鈕作用于氣喇叭,當(dāng)機車需要鳴笛時,按動氣喇叭按鈕即可。另一路則供鏟板式搬運車啟動。

當(dāng)需要啟動時,按動啟動按鈕,氣包儲氣先以小流量經(jīng)啟動按鈕作用于主啟動閥,使啟動馬達(dá)與發(fā)動機齒圈預(yù)嚙合,然后大流量的氣流經(jīng)主啟動閥作用于啟動馬達(dá)以啟動柴油機。

2.5電氣系統(tǒng)

電氣系統(tǒng)主要由 FB-500/24Y隔爆型永磁發(fā)電機、TB-800/24YF隔爆型發(fā)電機調(diào)節(jié)器、MYQ-0.3/0.5(3×1.5+1 ×1)mm2煤礦用移動輕型橡套軟電纜、BAX-6/60礦用隔爆型信號開關(guān)、DXBL2560/25.6Q(A)礦用隔爆型鋰離子蓄電池電源、ZBH-10/24-7G防爆柴油機車用隔爆型接線盒、DTBZ-37FYC礦用隔爆型液壓閥用直流電磁鐵、DGY50/24B(A)礦用隔爆型照明燈、DGY60/24L(B)礦用隔爆型信號燈及KBM-3/110礦用隔爆型主令開關(guān)等組成。

2.6自動保護監(jiān)控裝置

車輛在運行的過程中,當(dāng)出現(xiàn)以下情況之一時,自動保護裝置會及時發(fā)出聲、光報警信號,報警后 1min 內(nèi),動力系統(tǒng)會自動停止運轉(zhuǎn):①表面最高溫度達(dá)到148±2℃;②排氣溫度達(dá)到68±2℃;③冷卻水溫度達(dá)到95±5℃;④機油壓力低于0.08±0.01MPa;⑤柴油機轉(zhuǎn)速達(dá)到2600±50rpm;⑥廢氣處理箱水位低于預(yù)設(shè)值;⑦當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%或用戶要求值。自動保護監(jiān)控裝置有效地保證了車輛運行過程中司機及車輛的安全。

3、遇到的問題及改進辦法

在進行整車滿載性能試驗的過程中,該車出現(xiàn)了因車水溫過高而報警停車的問題。針對該問題,我們提出了一套行之有效的改進辦法。采用獨立小水泵冷卻渦輪增壓器、排氣管和排氣波紋管。獨立小水泵加裝在空壓機后的取力口,并按獨立小水泵冷卻要求設(shè)計水散熱器,重新采購。改進后,整車滿載水溫不再偏高,維持在正常的熱平衡水溫。

4、結(jié)論

WC28E鏟板式搬運車完成裝配調(diào)試后對整機進行全面性能檢測,經(jīng)檢測主要技術(shù)參數(shù)均達(dá)到并優(yōu)于設(shè)計要求,現(xiàn)經(jīng)跑合已交付煤礦試用,并得到寧煤石槽村礦的試用好評。該搬運車的試制成功為綜采工作面液壓支架整體下井、整體搬家、倒面作業(yè)的工作,提供了一種方便快捷和完全新穎的運輸工具,還可作為井下輸送帶、移動變電站等設(shè)備的運輸車輛,功能多樣、一車多用、經(jīng)濟可靠,市場前景很好。

[1] 白雷.礦用防爆柴油發(fā)動機設(shè)計研究[J].煤礦機械,2009(06):15-18.

[2] 魏勇剛,趙明崗,孟國營.煤礦井下防爆柴油機尾氣控制技術(shù)探討[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2008(12):36-39.

[3] 饒俊良,陳毅培.防爆無軌膠輪車氣啟動馬達(dá)的選用及匹配研究[J].礦山機械,2010(07):41-43.

[4] 崔希海,朱愛香.JC3型防爆柴油機混凝土罐車的研制[J].礦山機械,2015(1):28-30.

[5] 申進杰. WC25EJ 型鏟板式支架搬運車的研制及應(yīng)用[J].煤礦機械,2009,30(03):112-114.

[6] 王世杰,尹明德. 柴油發(fā)動機防爆技術(shù)研究[J].機械工程與自動化,2009(03):162-163.

The study and manufacture of WC28E shovel plating carrier

Wang Denghua1,3, Zou Meiqun2, Dong Bingbing3
( 1.Jiangxi Vocational College of Mechanical & Electrical Technology, Jiangxi Nanchang 330013; 2.Jiangxi Normal University, Jiangxi Nanchang 330022; 3.Changzhou Development & Manufacture
Center Co., Ltd., Jiangsu Changzhou 213023 )

For fully mechanized working face the whole hydraulic support under the well, the whole move, pour surface operation work needs, My college and Changzhou a company cooperation developed WC28E shovel plating carrier,The carrier has the advantages of large load capacity、higher operation velocity、flexible、stronger climbing ability and etc,and Ningxia Shicao village coal mine gave good phraise about the trial use.

hydraulic support; shovel plating; carrier; flexible

U496.6

A

1671-7988(2015)12-24-03

王登化,講師,就職于江西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,主要從事礦山輔助運輸設(shè)備的研究及設(shè)計工作。

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