第4章輔助運(yùn)輸設(shè)備

1、第四章第四章 輔助運(yùn)輸設(shè)備輔助運(yùn)輸設(shè)備一、輔助運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)、特點(diǎn)及其設(shè)備的類型 輔助運(yùn)輸設(shè)備是在礦井內(nèi)運(yùn)送材料、設(shè)備和人員的設(shè)備。 在煤礦井下主要運(yùn)輸平巷用機(jī)車運(yùn)煤時(shí)，材料、設(shè)備和人員也用機(jī)車運(yùn)輸，主要運(yùn)輸平巷用帶式輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)，需另設(shè)專用的輔助運(yùn)輸設(shè)備。第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 在采區(qū)巷道內(nèi)，因?yàn)檫\(yùn)煤已經(jīng)采用輸送機(jī)，所以需另設(shè)專用的輔助運(yùn)輸設(shè)備。使用綜采機(jī)組的工作面，輔助運(yùn)輸是一個(gè)重要環(huán)節(jié),因?yàn)榫C采機(jī)組調(diào)換工作面時(shí)，整件重量大，運(yùn)量大，要求占用時(shí)間短，采用合適的運(yùn)輸設(shè)備，可縮短機(jī)組調(diào)換工作面占用的時(shí)間，對(duì)提高煤炭產(chǎn)量及機(jī)組的利用率有重要意義。輔助運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)是： 運(yùn)輸線路隨工作地點(diǎn)的延伸(縮短)

2、或遷移而經(jīng)常變化； 運(yùn)輸線路水平和傾斜互相交錯(cuò)連接； 工作地點(diǎn)分散，使得運(yùn)輸線路環(huán)節(jié)多、分支多； 待運(yùn)物料品種繁多，形狀各異；井下巷道空間受限制，有沼氣和煤塵，需用防爆設(shè)備。 輔助運(yùn)輸?shù)纳鲜鎏攸c(diǎn)，決定了輔助運(yùn)輸設(shè)備的類型具有多樣性。 除了過去常用的礦用絞車(纏繞式和無極繩)、調(diào)度絞車、電機(jī)車和一般的礦車、平板車、材料車外，目前又出現(xiàn)了許多先進(jìn)的輔助運(yùn)輸設(shè)備，如單軌吊車、卡軌車、粘著齒軌機(jī)車、膠套輪機(jī)車、無軌運(yùn)輸車(輪胎式或履帶式)等。二、國外輔助運(yùn)輸發(fā)展簡介二、國外輔助運(yùn)輸發(fā)展簡介 (一)輔助運(yùn)輸設(shè)備及其發(fā)展 美國、德國、俄羅斯、英國、法國、捷克等國為了解決輔助運(yùn)輸機(jī)械化問題，研制出先進(jìn)的輔助

3、運(yùn)輸設(shè)備并在井下使用，并已逐步充實(shí)和完善。這就較好地解決了煤礦輔助運(yùn)輸不配套的難題，對(duì)煤炭產(chǎn)量的提高起到了積極的作用。在這些國家中，解決輔助運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵是大力推廣行之有效的先進(jìn)輔助運(yùn)輸設(shè)備。其中以單軌吊車和卡軌車的使用最為普遍。 ( (二二) )國外輔助運(yùn)輸發(fā)展的主要方向國外輔助運(yùn)輸發(fā)展的主要方向 盡管國外已經(jīng)基本解決煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化的問題，但是運(yùn)輸環(huán)節(jié)仍然是構(gòu)成采煤工耗的最主要因素。為了進(jìn)一步提高工效、降低成本，還需對(duì)整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改革，從技術(shù)、安全、經(jīng)濟(jì)各方面謀求最合理的解決方案。 國外主要產(chǎn)煤國對(duì)輔助運(yùn)輸存在的主要問題及其發(fā)展途徑的看法是一致的，即降低輔助運(yùn)輸?shù)膭趧?dòng)強(qiáng)度和提高輔助運(yùn)輸設(shè)

4、備的效率。國外輔助運(yùn)輸主要研究和發(fā)展方向有以下幾個(gè)：(1)井下材料、設(shè)備和人員的運(yùn)輸設(shè)備的研制，特別注意采區(qū)輔助運(yùn)輸設(shè)備的研制；(2)對(duì)于供料地點(diǎn)到井下用戶運(yùn)輸線路中轉(zhuǎn)載點(diǎn)最少的運(yùn)輸系統(tǒng)和設(shè)備的研制；(3)對(duì)輔助材料不經(jīng)轉(zhuǎn)載直接運(yùn)到用戶的合理組織和最佳運(yùn)輸路線方案的研究； (4)完善運(yùn)輸輔助材料的有軌運(yùn)輸設(shè)備，增加專用的輔助運(yùn)輸設(shè)備 (5)為擴(kuò)大自行礦車(膠輪運(yùn)輸車)的使用范圍，必須改進(jìn)它的結(jié)構(gòu)，減小外形尺寸，提高通過能力和研制不污染礦井大氣的動(dòng)力源； (6)進(jìn)一步完善單軌吊車和卡軌車，使其具有更大的適用性。三、我國輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及發(fā)展方向三、我國輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀及發(fā)展方向( (一一) )我國輔

5、助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題我國輔助運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀和存在的問題 20世紀(jì)70年代中期以后，我國的采煤技術(shù)和開采機(jī)械化程度都有了明顯的提高，但是輔助運(yùn)輸設(shè)備的配套使用依然處在20世紀(jì)60年代的水平：即大巷運(yùn)輸用電機(jī)車牽引，采區(qū)斜巷用礦用絞車或調(diào)度絞車平巷用人力推車或小絞車。形式單一，環(huán)節(jié)不配套，系統(tǒng)的輸送能力低，設(shè)備、設(shè)施的性能差，嚴(yán)重影響了礦井產(chǎn)量和效率的提高。 目前，大部分先進(jìn)的輔助運(yùn)輸設(shè)備在我國還處于研制和試生產(chǎn)階段。經(jīng)過廣大科研工作者的努力，國內(nèi)已研制出一些具有先進(jìn)水平的輔助運(yùn)輸設(shè)備，如單軌吊車、卡軌車、無軌車等，但定型產(chǎn)品還很少，技術(shù)性能還有待完善。 從使用方面看，只有少數(shù)礦引進(jìn)了國外或使用了

6、國產(chǎn)的先進(jìn)輔助運(yùn)輸設(shè)備，與國外先進(jìn)采煤國家相比，差距還很大。近年來我國自行研制和引進(jìn)了大量的煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備，但總的來看，國產(chǎn)煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備品種還不多。許多國產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不可靠，故障多。某些產(chǎn)品的技術(shù)性能也還有待進(jìn)一步提高。另外，有些關(guān)鍵元部件如防爆低污染柴油機(jī)還不過關(guān)，油泵、油馬達(dá)、變速箱、驅(qū)動(dòng)橋等關(guān)鍵元部件也還需要從國外進(jìn)口。影響了設(shè)備的成本、價(jià)格和維修使用，從而妨礙了設(shè)備的推廣。引進(jìn)產(chǎn)品由于價(jià)格高昂，備件短缺，配件供應(yīng)周期長，維修困難，售后服務(wù)跟不上，一般煤礦承受不起，某些進(jìn)口產(chǎn)品技術(shù)性能也不完全適合我國國情。許多煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備的技術(shù)含量較高，如柴油機(jī)膠套輪齒軌卡軌車集內(nèi)燃

7、機(jī)、機(jī)械、電氣和液壓技術(shù)為一體，技術(shù)難度較大。煤礦運(yùn)輸隊(duì)伍的工人文化程度較低，一時(shí)難以掌握。影響設(shè)備的使用、維修和推廣。 由此可見，國內(nèi)現(xiàn)有的煤礦井下運(yùn)輸系統(tǒng)及其裝備的技術(shù)水平還是比較落后的，是礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最薄弱的一環(huán)。為了改變這種落后狀況，就必須提高輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的機(jī)械化水平，采用新一代、高效率的輔助運(yùn)輸設(shè)備。這樣，才能滿足建設(shè)現(xiàn)代化礦井的需要，也才能進(jìn)一步提高礦井采掘機(jī)械化水平。發(fā)展綜采、綜掘，提高單產(chǎn)、單進(jìn)。 ( (二二) )我國輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向我國輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向l. l.發(fā)展輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的途徑發(fā)展輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的途徑 我國輔助運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向無疑是要實(shí)現(xiàn)輔助運(yùn)輸機(jī)械化。要達(dá)到這個(gè)目

8、標(biāo)，可借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的自然條件和技術(shù)條件，積極改善輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀，具體做法可以從以下幾個(gè)方面考慮： (1)加強(qiáng)與國外的技術(shù)合作、交流和引進(jìn)技術(shù)，加快對(duì)先進(jìn)的輔助運(yùn)輸設(shè)備的研制工作，有計(jì)劃地解決輔助運(yùn)輸涉及到全礦井基礎(chǔ)技術(shù)設(shè)施、運(yùn)輸系統(tǒng)、設(shè)備等方面的問題。 (2)做到輔助運(yùn)輸形式多樣化。我國礦井多、分布廣、條件千差萬別，因此，不能采用單一的輔助運(yùn)輸形式和同一類型的輔助運(yùn)輸設(shè)備。輔助運(yùn)輸設(shè)備要多樣化、系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化。 (3)在新井設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)具體情況，選用先進(jìn)的輔助運(yùn)輸設(shè)備，同時(shí)，要使巷道開拓布置系統(tǒng)適用輔助運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備的使用，使采掘機(jī)械化與輔助運(yùn)輸機(jī)械化相互協(xié)調(diào)。 (4)對(duì)煤礦現(xiàn)

9、有輔助運(yùn)輸系統(tǒng)的改造，應(yīng)從局部開始，逐步擴(kuò)大到整個(gè)礦井。首先應(yīng)在現(xiàn)有綜采工作面的平巷、采區(qū)(綜采)的上、下山進(jìn)行改造，更新設(shè)備。因?yàn)槟壳安蓞^(qū)的輔助運(yùn)輸，矛盾比較突出。(5)改革礦井開拓、巷道布置和采煤方法。(6)進(jìn)一步解決整個(gè)系統(tǒng)各環(huán)節(jié)所需的設(shè)備和配套設(shè)備(包括上、下山絞車以及各轉(zhuǎn)載站的配套設(shè)備)。 2井下輔助運(yùn)輸?shù)倪x型要求正確選擇輔助材料和人員的運(yùn)輸方法是： (1)需保證有充分的安全性能和有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)； (2)采煤和主要運(yùn)輸生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù)和可靠，與輔助運(yùn)輸相互協(xié)調(diào)； (3)裝卸工作機(jī)械化，系統(tǒng)安裝簡單，當(dāng)運(yùn)輸距離變化時(shí)，可以延伸和拆卸，當(dāng)巷道支架下沉和底鼓時(shí)，不影響系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)； (4

10、)材料可以在地面儲(chǔ)存地點(diǎn)集中成綜合單位(打捆或集裝箱)進(jìn)行轉(zhuǎn)載； (5)材料和設(shè)備應(yīng)按計(jì)劃和工作面裝備計(jì)劃進(jìn)行運(yùn)輸，并且考慮將必須檢修的設(shè)備和材料運(yùn)到地面； (6)材料和設(shè)備從地面到井下工作地點(diǎn)盡可能進(jìn)行無轉(zhuǎn)載運(yùn)輸。z 輔助運(yùn)輸運(yùn)送人員時(shí)應(yīng)當(dāng)解決的主要問題是： 縮短至終點(diǎn)的運(yùn)送時(shí)間； 運(yùn)行時(shí)，人員的疲勞度最小,安全和舒適度最高。神東礦區(qū)是我國第一家成功地將無軌膠輪車作為煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)備的礦區(qū)。實(shí)踐證明，礦井輔運(yùn)系統(tǒng)采用無軌膠輪車運(yùn)輸，是“雙高”礦井建設(shè)必不可少的一個(gè)子系統(tǒng)。首先，它克服了傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸環(huán)節(jié)多、用人多的缺點(diǎn)，解決了輔助運(yùn)輸能力對(duì)礦井大幅度增產(chǎn)的制約問題，改變了礦井整體形象。例如

11、：大柳塔大柳塔礦完成礦完成840萬萬t原煤生產(chǎn)任務(wù)，礦井僅需原煤生產(chǎn)任務(wù)，礦井僅需9人就能滿足人就能滿足全礦井輔助運(yùn)輸和人員運(yùn)送的要求。全礦井輔助運(yùn)輸和人員運(yùn)送的要求。其次，礦井輔助礦井輔助運(yùn)輸費(fèi)用在噸煤成本中所占比例明顯降低，僅為運(yùn)輸費(fèi)用在噸煤成本中所占比例明顯降低，僅為22.5元，是其他輔助運(yùn)輸方式費(fèi)用的元，是其他輔助運(yùn)輸方式費(fèi)用的1/5。另外，無軌膠輪車的使用，使公司各主要礦井綜采工作面搬家倒各主要礦井綜采工作面搬家倒面速度由傳統(tǒng)的面速度由傳統(tǒng)的30天左右縮短到天左右縮短到10天左右天左右，基本達(dá)到了國外搬家倒面少減產(chǎn)和不減產(chǎn)的水平。同時(shí)，無軌膠輪車的使用，促進(jìn)了單井的大面積開采。 第二

12、節(jié)第二節(jié) 單軌吊車單軌吊車一、概述一、概述 單軌吊車的軌道是一種特殊的工字鋼，工字鋼軌道懸吊在巷遭支架上或砌鏇粱、錨桿及預(yù)埋鏈上。單軌吊車運(yùn)輸是將材料、設(shè)備等通過承載車或起吊梁懸吊在巷道頂部的單軌上，由單軌吊車的牽引機(jī)構(gòu)牽引進(jìn)行運(yùn)輸?shù)南到y(tǒng)。 單軌吊車是煤礦井下，尤其是在采區(qū)上、下山和工作面平巷內(nèi)用來運(yùn)送材料、設(shè)備和人員的先進(jìn)輔助設(shè)備之一。 單軌吊車運(yùn)輸運(yùn)距一般為10002000m，最大可達(dá)3000m。 運(yùn)行速度為：運(yùn)人為l.52m/s；運(yùn)料和設(shè)備為22.5m/s，有時(shí)高達(dá)4.5m/s。( (一一) )單軌吊車的分類及其組成單軌吊車的分類及其組成 單軌吊車按牽引方式的不同，可分為鋼絲繩牽引鋼絲繩

13、牽引和機(jī)車牽引機(jī)車牽引兩大類，而機(jī)車牽引方式又可分為防爆凈化柴油機(jī)車和蓄電池機(jī)車牽引兩種。 鋼絲繩牽引單軌吊車主要由驅(qū)動(dòng)裝置、牽引車、儲(chǔ)繩筒、承載車、起吊梁、安全制動(dòng)車、張緊裝置、回繩站、懸吊裝置、連接裝置、軌道等部分組成，如圖5-l5-l。 柴油機(jī)車牽引單軌吊車主要由柴油機(jī)車、承載車、起吊梁、安全制動(dòng)車、懸吊裝置、連接裝置、軌道、道岔等部分組成。 圖5-1鋼絲繩牽引單軌吊車1道軌；2有繩輪座的軌道；3與彎軌聯(lián)接的直軌；4彎軌；5-牽引繩導(dǎo)向架；6緊急制動(dòng)車；7聯(lián)接桿；8，9承載吊車；10吊車梁；11乘人吊車；12道岔；13緩沖器；14尾部繩輪；15-尾輪拉緊裝置；16頭部張緊裝置；17摩擦輪

14、絞車；18通用可翻卸式集裝箱；19牽引鋼絲繩；20鋼絲繩回繩輪( (二二) )單軌吊車的工作原理及其適用條件單軌吊車的工作原理及其適用條件繩牽引單軌吊車的工作原理與機(jī)車牽引不同，前者為摩擦傳動(dòng)，后者為粘著驅(qū)動(dòng)。 繩牽引就是用無極繩絞車牽引，通過牽引鋼絲繩與驅(qū)動(dòng)輪之間的摩擦力來帶動(dòng)鋼絲繩運(yùn)行，從而牽引單軌吊車沿單軌軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，圖5-25-2所示為繩牽引單軌吊車工作原理圖。 圖5-2 繩牽引單軌吊車工作原理圖 1摩擦輪； 2鋼絲繩；3牽引車； 4制動(dòng)車； 5-集裝箱；6回繩輪；7張緊裝置r單軌吊車工作原理：單軌吊車工作原理： 牽引鋼絲繩2繞過摩擦輪1后，一端固定在牽引車3上，鋼絲繩另一端繞經(jīng)張緊

15、裝置7后，再繞過換向輪6，固定在牽引車下方的卷繩筒上。鋼絲繩兩端固接好之后，由張緊裝置將鋼絲繩拉緊，使鋼絲繩具有一定的初張力靠S后啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，帶動(dòng)液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓泵排出的高壓油輸送到牽引絞車的液壓馬達(dá)上，從而驅(qū)動(dòng)牽引絞車的摩擦輪運(yùn)轉(zhuǎn)，使無級(jí)繩和掛在鋼絲繩上的運(yùn)輸?shù)踯囎魍鶑?fù)運(yùn)動(dòng)。它與一般無極繩牽引的不同之處是用牽引車來固定牽引繩的兩端，即牽引鋼絲繩的一端固定在牽引車上，另一端固定在牽引車下方的卷繩筒上，目是為了方便地調(diào)節(jié)運(yùn)輸距離。 機(jī)車牽引的單軌吊車由機(jī)車產(chǎn)生牽引力帶動(dòng)列車組沿單軌運(yùn)行,其牽引力即粘著力是由一定數(shù)量的配有耐磨膠圈的成對(duì)的驅(qū)動(dòng)輪通過液壓或機(jī)械方式壓緊在單軌的腹板上而產(chǎn)生的，它與機(jī)車

16、本身自重?zé)o關(guān)。 為了防止驅(qū)動(dòng)輪打滑。牽引力F應(yīng)根據(jù)下式計(jì)算：nfRF2式中：R為加在驅(qū)動(dòng)輪上的力；f為軌道與驅(qū)動(dòng)輪耐磨膠圈接觸面的摩擦因數(shù)；n為成對(duì)驅(qū)動(dòng)輪的數(shù)量，根據(jù)需要可取14。單軌吊車的單軌吊車的適用條件適用條件： (1)單軌吊車掛在巷道頂板上或支架上運(yùn)送負(fù)載，不受底板變形(底鼓)及巷道內(nèi)物料堆積影響，但需要有可靠的吊掛承載裝置。吊掛在拱形或梯形鋼支架上時(shí)，支架應(yīng)裝拉條加固，用錨桿懸吊時(shí)，每個(gè)吊軌點(diǎn)要用兩根錨固力各為60kN以上的錨桿。巷遭斷面要大于或等于7m。 (2)可用于水平和傾斜巷道運(yùn)輸。用于傾斜巷道運(yùn)輸時(shí)，機(jī)車牽引單軌吊車，坡度要小于或等于18，最佳使用坡度為12以下，國外最大達(dá)。

17、繩牽引單軌吊車坡度要小于或等于25，國外最大達(dá)45。最大單件載重達(dá)12-15t，最小曲率半徑水平為4m，垂直為10m。 (3)機(jī)車牽引單軌吊車具有機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，一臺(tái)機(jī)車可用于有多條分支巷道運(yùn)送物料、設(shè)備和人員，可實(shí)現(xiàn)不經(jīng)轉(zhuǎn)載直達(dá)運(yùn)輸，不受運(yùn)程限制，繩牽引單軌吊車在彎道上需裝設(shè)大量繩輪，而且不能進(jìn)分支岔道。運(yùn)距一般為12km。 (4)柴油機(jī)單軌吊車排放的氣體有少量污染和異味，因此，使用巷道要有足夠的風(fēng)量來稀釋柴油及排放的有害氣體，使其達(dá)到無損害健康的程度。 (5)蓄電池單軌吊車的主要問題是受到蓄電池的能重比的限制，功率偏小，自重較大。 適用于功率不大、自重較輕、牽引力較小、通風(fēng)較差、硬度不大的

18、掘進(jìn)巷道里運(yùn)送材料和人員。最大優(yōu)點(diǎn)是沒有柴油機(jī)的污染問題。 單軌吊車運(yùn)輸不論運(yùn)距長短和運(yùn)量大小，都必須有一個(gè)相互配套的完整系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)主要由巷道條件、軌道性能、懸吊結(jié)構(gòu)、配套設(shè)備、輔助設(shè)施等主要部分組成。這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)具備的技術(shù)條件有： 滿足運(yùn)輸設(shè)備的巷道斷面和坡度； 可靠的巷道支護(hù)和軌道吊掛； 可供選擇的主機(jī)和配套設(shè)備； 合理的巷道布置和為運(yùn)輸服務(wù)的輔助設(shè)施。 ( (三三) )單軌吊車適輸?shù)闹饕獌?yōu)缺點(diǎn)單軌吊車適輸?shù)闹饕獌?yōu)缺點(diǎn)1 1優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： (1)采用柴油機(jī)(或蓄電池)單軌吊車運(yùn)輸，運(yùn)行機(jī)動(dòng)靈活，一臺(tái)機(jī)車可以在多變坡、多道岔、多支線巷道中不經(jīng)轉(zhuǎn)載實(shí)現(xiàn)連續(xù)直達(dá)運(yùn)輸，運(yùn)行阻力小、速度快、效率高、

19、用人少、軌道鋼材量比普通軌明顯減少。 (2)適用于坡度小于18的上、下斜巷運(yùn)輸(繩牽引坡度可達(dá)25)，牽引力大。在10坡道上可載重15t(繩牽引可更大)。通過彎道半徑水平為4m，垂直為10m。(3)軌道吊掛在頂板或支架上，載重運(yùn)行不受巷道底板變形、積水或物料堆積影響。(4)裝卸、起吊、運(yùn)輸全部操縱由液壓起吊梁實(shí)現(xiàn)，勞動(dòng)強(qiáng)度低，裝卸速度快，工作制動(dòng)、停車制動(dòng)、緊急制動(dòng)三套制動(dòng)設(shè)備齊全，運(yùn)行安全可靠。 2 2. .缺點(diǎn)缺點(diǎn) (1)要有可靠的單軌懸吊裝置，對(duì)于拱形或梯形支架應(yīng)有相應(yīng)的加固措施。錨噴巷道要在頂板安裝錨固力達(dá)8t以上的兩根錨桿懸吊。 (2)柴油機(jī)單軌吊車排出的廢氣有少量污染和異味。因此，

20、除機(jī)車自身凈化外，對(duì)巷道要適當(dāng)加強(qiáng)通風(fēng)，按一條巷道內(nèi)同時(shí)運(yùn)行機(jī)車的功率大小確定風(fēng)量。 二、單軌吊車各主要組成部分的構(gòu)造二、單軌吊車各主要組成部分的構(gòu)造(一)牽引機(jī)構(gòu)1鋼絲繩牽引 140型單軌吊車有一條長l2km的吊掛單軌，運(yùn)行時(shí)，靠一條可以彎曲成90的鋼絲繩用液壓驅(qū)動(dòng)的絞車進(jìn)行無極牽引，鋼絲繩通過進(jìn)口滑輪進(jìn)入絞車，鋼絲繩在巷道內(nèi)沿滾動(dòng)滑輪運(yùn)行，在傾斜和彎曲巷道的出入處滑輪可以對(duì)鋼絲繩進(jìn)行導(dǎo)向，在牽引吊車的作用下，順著預(yù)先鋪好的曲軌運(yùn)行。 r液壓牽引式鋼絲繩牽引絞車組成：液壓牽引式鋼絲繩牽引絞車組成： 牽引部、液壓馬達(dá)、液壓泵站、控制裝置及監(jiān)視裝置等。(1)牽引部 牽引部有兩種形式： 一種是槽形

21、輪牽引部，如圖5-3； 一種是拋物線形繩輪牽引裝置，如圖5-4。由下列部分組成： 機(jī)架。機(jī)架用來制成繩輪和制動(dòng)裝置。 驅(qū)動(dòng)繩輪。結(jié)構(gòu)如圖5-5所示。 制動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)繩輪的制動(dòng)裝置是由角移式雙瓦制動(dòng)閘和液壓制動(dòng)缸組成的。 圖5-3 槽形繩輪牽引部 1一機(jī)架；2一制動(dòng)閘；3一槽形繩輪；4一導(dǎo)向輪機(jī)回；5一KM665型液壓馬達(dá)；6一M305型液壓馬達(dá)；7一摩擦輪(外徑為600mm)；8一偏置導(dǎo)向輪(直徑為600mm) 圖5-4拋物線形繩輪牽引部l-拋物線形繩輪(外徑=800 mm)；2 KM635型液壓馬達(dá)；3KM505型液壓馬達(dá) 圖5-5 槽形驅(qū)動(dòng)繩輪l-繩輪；2-鋼絲繩襯墊；3-內(nèi)齒圈；4-密封

22、圈 (2)(2)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá) 牽引絞車所用的液壓馬達(dá)為KM63/5型徑向柱塞式低速大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)，用來直接驅(qū)動(dòng)牽引絞車。結(jié)構(gòu)：液壓馬達(dá)裝有五個(gè)柱塞呈星形布置，因而又稱為星形液壓馬達(dá)，其結(jié)構(gòu)如圖5-6所示。在機(jī)殼1上徑向分布有5個(gè)柱塞缸，呈星形t在曲軸7上裝有連桿，通過球絞與柱塞14相連。配油軸通過十字聯(lián)軸器與曲軸一起旋轉(zhuǎn)。 圖5-6 KM635型徑向柱塞式液壓馬達(dá)剖面1外殼；2套筒；3軸承蓋；4一控制套；5-十字聯(lián)軸器；6控制輪；7曲軸；8空心楔軸；9缸蓋；10限制圈；11，12，13配合墊；14帶連桿的柱塞；16配合彈簧；17軸承；19密封圈；23，24支承環(huán)；25，26彈簧圈；27限位

23、環(huán)；2829，30，31，32O型密封圈液壓馬達(dá)工作原理： 當(dāng)高壓油進(jìn)入配油軸后，高壓油經(jīng)與配油軸高壓腔相通的機(jī)殼上的孔進(jìn)入柱塞缸，在柱塞上產(chǎn)生一個(gè)推力，這個(gè)推力通過連桿作用在曲軸上，其切向分力推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，曲軸連桿推動(dòng)低壓柱塞排油，變換進(jìn)出油日位置，可改變液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向。 根據(jù)需要，牽引絞車可采用一臺(tái)或兩臺(tái)液壓馬達(dá)安裝在絞車的左側(cè)或右側(cè)。 (3)(3)液壓泵站液壓泵站 液壓泵站是牽引絞車的動(dòng)力源，泵站由兩臺(tái)HF1O型油泵組成，油泵流量為107Lmin，有效壓差為200kg/cm3。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：液壓泵站1固定在底架上，如圖5-7所示，并通過彈性聯(lián)軸器2與電動(dòng)機(jī)3聯(lián)接。在液壓泵站的

24、機(jī)殼內(nèi)除了裝有一臺(tái)無級(jí)調(diào)速的高壓軸向柱塞泵外，還裝有一臺(tái)在閉式循環(huán)系統(tǒng)中更新工作油液的齒輪補(bǔ)給泵1.2，一臺(tái)齒輪冷卻泵1.3，一個(gè)由安全閥反單向閥組成的閥組1.4，以及回油過濾器1.10和一個(gè)帶揮油針的空氣過濾器。 液壓馬達(dá)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定于軸向柱塞泵輸出的油量，其轉(zhuǎn)向則決定于輸油的方向。由于油量可以從零調(diào)到最大值，所以液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速可隨之變化。 為了監(jiān)視油箱內(nèi)的油位，在液壓泵站1上安有一個(gè)油位監(jiān)視器。在液壓泵站上還裝有一個(gè)溫度監(jiān)視器。 安裝在操作部位上的運(yùn)行監(jiān)視裝置，它包括行程計(jì)、轉(zhuǎn)速表和壓力表。通過這些監(jiān)視裝置可以隨時(shí)顯示運(yùn)行吊車或乘人車的位置、速度及工作油壓。(4)控制裝置普通控制裝置：

25、單操縱桿控制裝置，其結(jié)構(gòu)布置如上頁圖所示。工作原理：液壓牽引的操縱桿12，當(dāng)液壓和電氣設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，安全控制裝置便可在制動(dòng)閘抱合的同時(shí)，使絞車停止運(yùn)轉(zhuǎn)。為此，要在單操縱桿控制裝置(即普通控制裝置)上加裝一個(gè)終端開關(guān)6d和一個(gè)二位三通電磁閥6c。此外，在液壓泵站上加裝一個(gè)終端開關(guān)2，該開關(guān)與電磁閥6c相連，可監(jiān)視軸向柱塞泵的零位。安全控制裝置的優(yōu)點(diǎn)主要有以下五個(gè)方面： 其一：當(dāng)液壓管路破裂時(shí)，進(jìn)油壓力消失，使二位四通閥的活塞卸載，彈簧將活塞推向抱合制動(dòng)閘的位置。當(dāng)活塞縮回時(shí)，觸動(dòng)終端開關(guān)6，切斷電動(dòng)機(jī)電源，使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 其二：當(dāng)油箱內(nèi)的油位太低時(shí)，油位開關(guān)動(dòng)作。切斷電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)

26、轉(zhuǎn)，直到油位回到一定位置后，才能重新啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。 其三，當(dāng)液壓牽引絞車突然發(fā)生故障停止時(shí)，軸向柱塞泵仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生高壓過載，從而使高壓油打開限制閥(或稱安全卸載)而自動(dòng)卸載。當(dāng)高壓油以高速流過限壓閥時(shí)，將使循環(huán)系統(tǒng)的油溫在短時(shí)間內(nèi)急劇上升；當(dāng)溫度超過70時(shí)，溫度監(jiān)視器動(dòng)作，使柱塞泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 其四：當(dāng)熔斷器燒斷或過電流繼電器吸合時(shí)，電動(dòng)機(jī)3停止運(yùn)轉(zhuǎn)，閥組6中的電磁閥缸(s1)的電壓消先，從而使二位四通閥6a活塞下面的高壓消失，活塞在彈簧的作用下推向“抱合”制動(dòng)閘位置，出現(xiàn)立即抱閘，使?fàn)恳g車停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 其五：當(dāng)操縱桿12脫出失去控制時(shí)，可防止接通電動(dòng)機(jī)。液壓泵站1的終端開關(guān)22(bs)是一種

27、零位監(jiān)視開關(guān)，通過此開關(guān)，當(dāng)操縱桿失去控制時(shí)，又防止電動(dòng)機(jī)接通。無線電遙控裝置 采用無線電遙控裝置時(shí)，操作人員可坐在人車或貨車?yán)铮⑶铱蔁o級(jí)調(diào)節(jié)鋼絲繩的牽引速度，以進(jìn)一步提高安全性?？刂菩盘?hào)由操作人員隨身攜帶的手提式發(fā)射機(jī)發(fā)出(該發(fā)射機(jī)也可固定在運(yùn)輸?shù)踯嚨募茏由?。接收機(jī)根據(jù)發(fā)射機(jī)的指令來控制液壓調(diào)節(jié)裝置。接收機(jī)固定在液壓牽引絞車上。 當(dāng)采用無線電遙控裝置控制絞車時(shí)，需在泵站上加裝一個(gè)閥組14和同軸雙向油缸19左閥組14上裝有電磁閥14.l，14.2，14.3及一個(gè)節(jié)流閥14.4。操縱電磁閥時(shí)，可向雙活塞桿油缸供油，使軸向柱塞泵1.1運(yùn)轉(zhuǎn)。2機(jī)車牽引 吊掛機(jī)車的特點(diǎn)是：車體用承載吊車吊掛在單軌

28、上，另設(shè)專用驅(qū)動(dòng)輪。圖5-8所示是吊掛柴油機(jī)車。 驅(qū)動(dòng)輪在工字鋼的兩側(cè)成對(duì)裝設(shè)，用彈簧或液壓缸使驅(qū)動(dòng)輪緊壓在工字鋼單軌的腹板兩側(cè)。柴油機(jī)經(jīng)減速器帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生粘著牽引力使機(jī)車運(yùn)行。為增大粘著系數(shù)，驅(qū)動(dòng)輪外緣用耐壓耐磨的摩擦材料，機(jī)車的牽引力不受線路傾角的影響，可以在大傾角中運(yùn)行，因此，這種牽引方式亦稱之為增粘牽引。 吊掛機(jī)車可沿傾斜軌道運(yùn)行，車上的制動(dòng)裝置有兩套，可實(shí)現(xiàn)三種制動(dòng)功能。工作制動(dòng)閘裝在驅(qū)動(dòng)輪的內(nèi)緣，如同汽車上使用的漲閘。安全制動(dòng)閘設(shè)在車體與兩端的司機(jī)室之間，用剛性的連接桿與車體連成一體，如上頁圖所示。 安全制動(dòng)閘實(shí)為一個(gè)制動(dòng)吊車，有兩種制動(dòng)功能，即操作制動(dòng)和超速自行制

29、動(dòng)。操作制動(dòng)由司機(jī)控制，如果出現(xiàn)超速，則限速器動(dòng)作，打開釋放閥，制動(dòng)液壓缸排油，閘瓦緊急制動(dòng)，稱為超速自行制動(dòng)。 單軌吊掛機(jī)車的動(dòng)力裝置目前有防爆低污染型柴油機(jī)和蓄電池供電的牽引電動(dòng)機(jī)。 柴油機(jī)牽引機(jī)構(gòu)有機(jī)械傳動(dòng)式(如FND-40型)和液壓傳動(dòng)式(如FND90型)。 FND40型防爆凈化柴油機(jī)單軌吊車牽引部的結(jié)構(gòu)由以下幾個(gè)部分組成： 動(dòng)力源柴油機(jī)； 主傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)方式； 制動(dòng)系統(tǒng)，車體；司機(jī)室； 操作系統(tǒng)；照明及通訊。(二)單軌吊機(jī)車的配套設(shè)備 單軌吊機(jī)車的配套設(shè)備有安全制動(dòng)車、起吊承載機(jī)構(gòu)、人車、集裝箱、軌道系統(tǒng)、道岔、拉桿、電動(dòng)調(diào)度吊車等。三、單軌吊車的選型計(jì)算單軌吊車選型計(jì)算的主要內(nèi)

30、容包括： 選擇單軌吊車的類型； 計(jì)算實(shí)際需要的牽引力； 選標(biāo)準(zhǔn)系列的牽引絞車或柴油機(jī)車； 計(jì)算一臺(tái)單軌吊車的日運(yùn)輸能力； 確定采區(qū)或全礦所需單軌吊車的臺(tái)數(shù)。 (一)選擇單軌吊車類型(1)選型計(jì)算必須已知下列條件： 單軌吊車的運(yùn)輸距離； 單軌吊車運(yùn)行巷道的坡度大??； 單軌吊車的運(yùn)行軌道有元分支； 單軌吊車需運(yùn)送單件最大質(zhì)量； 單軌吊車是否運(yùn)送人員。(2)根據(jù)已知條件和上述各類單軌吊車的適用范圍來選擇繩牽引的單軌吊車或柴油機(jī)車牽引的單軌吊車。( (二二) )牽引力和功率的計(jì)算牽引力和功率的計(jì)算l.單軌吊車牽引力和功率的計(jì)算 要計(jì)算單軌吊車的牽引力，必須首先確定單軌吊車的一次最大運(yùn)輸量，即計(jì)算單軌吊

31、車所服務(wù)的生產(chǎn)點(diǎn)對(duì)材料、設(shè)備的需要量，計(jì)算時(shí)要根據(jù)材料的重量和尺寸，湊成運(yùn)輸單元； 2繩牽引單軌吊車鋼絲繩的選型計(jì)算 單軌吊車的牽引絞車是液壓摩擦式絞車。鋼絲繩成封閉環(huán)形，如圖5-9所示。 其傳動(dòng)原理為摩擦傳動(dòng)，大摩擦輪兩側(cè)的張力Fy和F1的關(guān)系可用歐拉公式表示，即：1uyFFe(5-3)式中， Fy和F1分別為鋼絲繩與摩擦輪相遇點(diǎn)和分離點(diǎn)的張力；u為摩擦因數(shù)；為鋼絲繩在摩擦輪上的圍包角。a(1)計(jì)算鋼絲繩在絞車分離點(diǎn)的張力計(jì)算鋼絲繩在絞車分離點(diǎn)的張力 因?yàn)闋恳?,所以鋼絲繩在絞車摩擦輪分離點(diǎn)的最小張力Flmin可用下式計(jì)算：11(1)yFFFF e1min()1uFFn KNe(5-4)式

32、中， n為摩擦力備用系數(shù)，n1.15-1.2，其他符號(hào)同前。(2)鋼絲繩破斷拉力FB1的計(jì)算 運(yùn)送一般物料的鋼絲繩破斷拉力FB1為： 運(yùn)送人員時(shí)鋼絲繩破斷拉力FB2為： 運(yùn)輸液壓支架時(shí)鋼絲繩破斷拉力FB3為： 比較FB1，F(xiàn)B2,FB3之值，取其中最大的值作為FBmax,根據(jù)B和FBmax 來選取破斷拉力的標(biāo)準(zhǔn)值FB標(biāo),FB標(biāo)FBmax,由 FB標(biāo)可查出鋼絲繩直徑d。1sin1000BaGQFg m2sin1000BaGQFg m3sin1000BaGQFg m(5-5)(5-7)(5-6)(三三)單軌吊車運(yùn)輸能力的計(jì)算單軌吊車運(yùn)輸能力的計(jì)算 要計(jì)算一臺(tái)單軌吊車的運(yùn)輸能力，首先要按計(jì)劃確定單軌

33、吊車所服務(wù)的各生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)日需要材料、設(shè)備的運(yùn)輸單元總和，設(shè)為A；單軌吊車一次運(yùn)送的運(yùn)輸單元數(shù)，設(shè)為B。 已知運(yùn)輸距離為L，運(yùn)行速度為v，計(jì)算如下: l.繩牽引單軌吊車運(yùn)輸能力的計(jì)算 繩牽引單軌吊車不能在有分支的線路運(yùn)輸，所以它的運(yùn)輸距離L是定值。(1)單軌吊車運(yùn)行一個(gè)循環(huán)所需的時(shí)間t1：12(min)0.75 60Ltv 式中：L為運(yùn)輸距離；v為運(yùn)行速度；為裝卸載及休止時(shí)間。(2)單軌吊車日工作循環(huán)數(shù)Z1：11RtZt 式中:Z1為單軌吊車每天工作循環(huán)數(shù)；tR為單軌吊車每天工作時(shí)間。(3)要完成計(jì)劃任務(wù)，單軌吊車應(yīng)運(yùn)行的循環(huán)數(shù)Z2, BAZ2 . 12 式中：A為各生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)日需運(yùn)輸單元總和；

34、B為單軌吊車每次運(yùn)送的運(yùn)輸單元。(5-8)(5-9)(5-10) 如果Z1Z2，說明單軌吊車的運(yùn)輸能力滿足要求。反之，則不能滿足要求，要另選其他類型的運(yùn)輸設(shè)備(如卡軌車或大功率的柴油機(jī)車牽引的單軌吊車)。巷道傾角大于18時(shí)選用卡軌車，傾角小于18時(shí)，兩者均可，視具體條件而定。 2.柴油機(jī)車牽引的單軌吊車運(yùn)輸能力的計(jì)算 柴油機(jī)車牽引的單軌吊車可以在有分支的線路上運(yùn)輸，各生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)的運(yùn)輸距離不同,可采用加權(quán)平均距離計(jì)算。 設(shè)有n個(gè)生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)，每個(gè)生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)日需要運(yùn)輸單元分別為A1，A2,A3An。；各生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)的運(yùn)輸距離分別為L1,L2，Ln。 則加權(quán)平均距離Lj：nnnjAAAALALALL.2

35、12211一臺(tái)單軌吊車運(yùn)行一個(gè)循環(huán)所需的時(shí)間t1:120.75 60jLtV(5-11) (5-12) 一臺(tái)單軌吊車日工作循環(huán)數(shù)z1: 11RtZt(5-13) (次)(取整數(shù))要完成計(jì)劃任務(wù)，單軌吊車應(yīng)運(yùn)行的循環(huán)數(shù)Z2： BAZ2 . 12(5-14) (次)(取整數(shù)) 如果Z1Z2，用一臺(tái)柴油機(jī)車即可滿足要求；如果Z1Z2，需計(jì)算共需柴油機(jī)車的臺(tái)數(shù)。 各生產(chǎn)作業(yè)點(diǎn)(全采區(qū)或全礦井)共需柴油機(jī)車臺(tái)數(shù)N的計(jì)算：21ZNZ(臺(tái))(取整數(shù))(5-15) 考慮到檢修和備用的需要，取檢修和備用臺(tái)數(shù)為運(yùn)行臺(tái)數(shù)的20。所以（臺(tái)）總N2 . 1N第三節(jié)第三節(jié) 卡軌車卡軌車一、概述一、概述( (一一) )卡軌

36、車系統(tǒng)的基本組成及工作原理卡軌車系統(tǒng)的基本組成及工作原理 卡軌車系統(tǒng)主要由軌道裝置、卡軌車車輛及牽引控制設(shè)備三部分組成。圖5-10所示是鋼絲繩牽引的卡軌車系統(tǒng)。卡軌車的牽引方式有液壓絞車的鋼絲繩牽引，也有內(nèi)燃機(jī)、蓄電池和電機(jī)車的機(jī)車牽引?？ㄜ壾嚨能壍溃嘤貌垆撝瞥?，槽鋼軌與軌枕固定在一起形成梯子道，長3m或6 m。用快速裝置聯(lián)接安裝在底板上，不鋪道渣就成卡軌車的運(yùn)行軌道。 在軌道上運(yùn)行的車輛，一般由轉(zhuǎn)向架輪組和平板車體構(gòu)成。轉(zhuǎn)向架輪組是車輛的承重行走機(jī)構(gòu)，它除了有兩對(duì)垂直承重行走輪外，還裝有兩對(duì)水平導(dǎo)向滑輪。行走輪在槽鋼軌道的上端面行走，水平滑輪在槽口內(nèi)滾動(dòng)，由此把車輪固定在軌道上，使行走輪不

37、掉道，這種滑輪也稱為卡軌輪。 卡軌車的軌道結(jié)構(gòu)和車輛行車結(jié)構(gòu)使得卡軌車對(duì)煤礦井下的工作條件具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。 突出特點(diǎn)是：載重量大；爬坡能力強(qiáng)；允許在小半徑的彎道上行駛，可有效防止車輛掉遭和翻車；軌道的特殊結(jié)構(gòu)允許在列車中使用閘軌式安全制動(dòng)車，可防止列車超速和跑車事故。 卡軌車是目前礦井運(yùn)輸中較理想的輔助運(yùn)輸設(shè)備，它能安全、可靠、高效地完成材料、設(shè)備、人員的運(yùn)輸任務(wù)，是現(xiàn)代化礦井運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方向。 ( (二二) )卡軌車的主要類型、特點(diǎn)及使用條件卡軌車的主要類型、特點(diǎn)及使用條件 卡軌車首創(chuàng)于德國，目前美國、俄羅斯、英國、法國都在研制和使用?？v觀國外卡軌車的發(fā)展，20世紀(jì)60年代初隨著綜合機(jī)械化采

38、煤的發(fā)展，傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式愈來愈不能滿足現(xiàn)代化的開采需要，首先發(fā)展了鋼絲繩牽引的卡軌車。70年代初又發(fā)展了柴油機(jī)牽引的卡軌車，最近十年以蓄電池為動(dòng)力的蓄電池卡軌車也得到了發(fā)展。隨著我國煤炭工業(yè)的發(fā)展，對(duì)煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械化也越來越重視，國內(nèi)科研人員已研制出適合我國國情的KCY6900和F1型兩種系列的鋼絲繩牽引卡軌車。1 1鋼絲繩牽引的卡軌車鋼絲繩牽引的卡軌車 從國外卡軌車生產(chǎn)和使用來看，鋼絲繩牽引的卡軌車技術(shù)比較成熟，應(yīng)用廣泛。 鋼絲繩牽引的卡軌車及單軌吊的運(yùn)輸距離一般均在1.5 km之內(nèi)，如果巷道平直、轉(zhuǎn)彎少、坡度小，運(yùn)距可增至3km以上。鋼絲繩運(yùn)輸系統(tǒng)幾乎可在任何坡度上運(yùn)行。卡軌車運(yùn)輸適用于

39、25以下的坡度一般限制在18，最大傾角可達(dá)45。這是鋼絲繩牽引優(yōu)于各種機(jī)車牽引之處。 鋼絲繩牽引的優(yōu)點(diǎn)鋼絲繩牽引的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單工作可靠，價(jià)格便宜，維修方便，牽引力大，并可用多繩牽引，爬坡角度大。 缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是：絞車司機(jī)不能直接監(jiān)視路面情況和運(yùn)行情況，只能單線運(yùn)輸，分叉處需另設(shè)新線路而且需設(shè)轉(zhuǎn)載站；運(yùn)輸距離有局限性；長距離運(yùn)輸需多臺(tái)串聯(lián)，交接處設(shè)轉(zhuǎn)載站；改變運(yùn)距不方便，需移動(dòng)錨固站。 適用條件適用條件：固定的運(yùn)輸線路，不分叉，轉(zhuǎn)彎不多，運(yùn)距不變，大運(yùn)量，坡度較大的巷道。2.2.柴油機(jī)牽引卡軌車柴油機(jī)牽引卡軌車與鋼絲繩牽引的卡軌車相比，柴油機(jī)牽引卡軌車的主要優(yōu)點(diǎn)是主要優(yōu)點(diǎn)是：司機(jī)跟車操作，能直接

40、監(jiān)視路面情況和運(yùn)行情況;路軌分叉、延伸均很方便。由于屬自行式運(yùn)輸設(shè)備，所以比鋼絲繩牽引具有更大的靈活性，在長距離運(yùn)輸中不需轉(zhuǎn)載，特別適用于分叉多、轉(zhuǎn)彎多、運(yùn)距不斷延伸的區(qū)段。不足之處在于不足之處在于：牽引力有限；爬坡能力差；散熱多對(duì)深部開采不利；噪音和空氣污染雖在允許范圍內(nèi)，但畢竟增加了污染源，維修工作量較大，井下需設(shè)置專門的機(jī)車維修站;此外，價(jià)格比鋼絲繩牽引的液壓絞車貴得多。二、卡軌車主要工作部件的結(jié)構(gòu)形式二、卡軌車主要工作部件的結(jié)構(gòu)形式( (一一) )卡軌車的布置形式卡軌車的布置形式 卡軌車系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際工作條件的不同，選用機(jī)車牽引和鋼絲繩牽引。 由機(jī)車牽引的卡軌車系統(tǒng)，主要由牽引機(jī)車、運(yùn)

41、輸車輛及軌道裝置等組成。在列車的兩端均設(shè)有司機(jī)操作室，以便反向運(yùn)行時(shí)的操作控制由機(jī)車牽引的卡軌車，一般用于水平巷道，采用齒軌粘著機(jī)車牽引則可用于一定傾角的斜巷，機(jī)車牽引能適用分支多、運(yùn)距長的巷道，具有運(yùn)輸靈活、綜合能力高的特點(diǎn)?？刹捎貌裼蜋C(jī)車、蓄電池機(jī)車等作牽引機(jī)車。鋼絲繩牽引的卡軌車多用于傾斜或急傾斜巷道中，其系統(tǒng)布置如圖5-10所示。鋼絲繩牽引卡軌車系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分有：(1)鋼絲繩牽引系統(tǒng)鋼絲繩牽引系統(tǒng)(包括液壓牽引絞車、泵站及附屬設(shè)備、牽引鋼絲繩、繩牽引的各種導(dǎo)向裝置、回繩裝置、回繩錨固裝置、拉緊裝置等)；(2)列車組列車組由牽引車、運(yùn)輸車輛、制動(dòng)車、連接桿件等組成；(3)軌道裝置軌道

42、裝置包括：直軌，垂直、水平彎軌及道岔、阻車器等。鋼絲繩牽引的卡軌車為無極繩牽引方式。( (二二) )鋼絲繩牽引卡軌車主要部件的結(jié)構(gòu)形式鋼絲繩牽引卡軌車主要部件的結(jié)構(gòu)形式1 1卡軌車車輛卡軌車車輛 按其功能分為：基本運(yùn)輸車、牽引車、制動(dòng)車及專用乘人車等?？ㄜ壾囅到y(tǒng)的運(yùn)輸車輛是根據(jù)運(yùn)輸任務(wù)臨時(shí)組合的，在整個(gè)列車組中牽引車和制動(dòng)車是必不可少的。 (1)(1)基本運(yùn)輸車基本運(yùn)輸車 基本運(yùn)輸車也稱載重車，它是按不同運(yùn)送物品的形狀制成不同結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)帶轉(zhuǎn)向架的車輪組和車架底板組成的。 超過l0t的為重載車，圖5-11所示為沙爾夫公司的一種產(chǎn)品，最大載重量為25t。圖5-11 重載運(yùn)輸車(帶鋼絲繩

43、固定裝置)(2)(2)牽引車牽引車 鋼絲繩牽引的牽引車品種較多，它是鋼絲繩牽引卡軌車組中惟一與牽引繩連掛的車輛，它的主要結(jié)構(gòu)特征是在車底架上裝有固定繩的楔形繩卡。按其功能不同有專門牽引車和兼用牽引車之分。 在專用牽引車上，除設(shè)有牽引繩固定繩卡外。有的還裝有儲(chǔ)繩滾筒、駕駛室、緊急制動(dòng)裝置及隨車乘人座椅等。根據(jù)需要可以任意組合，如圖5-12所示。 圖5-12專用牽引車 l人車； 2駕駛室(3)(3)制動(dòng)車制動(dòng)車 水平運(yùn)輸和斜坡道上的運(yùn)輸均需要制動(dòng)車。 水平運(yùn)輸時(shí)制動(dòng)裝置(設(shè)置在牽引車上，由司機(jī)控制)使列車保證在允許的制動(dòng)距離內(nèi)停車及在事故情況下緊急停車。 傾斜運(yùn)輸時(shí)制動(dòng)車掛接在列車的下方(即上行時(shí)

44、掛接在列車運(yùn)行方向的后方，下行時(shí)在前方)。當(dāng)列車斷繩、脫鉤或超速時(shí)制動(dòng)，使列車減速停止，防止列車跑車。 2 2軌道裝置軌道裝置(1)(1)軌道軌道 卡軌車系統(tǒng)的軌道與普通礦車窄軌運(yùn)輸軌道不同，除要承載列車，起導(dǎo)向作用外，還要能保證列車實(shí)現(xiàn)閘軌制動(dòng)?？ㄜ壾囉玫能壍蓝嘤貌垆撝瞥?，也有用普通鋼軌或異型鋼軌制成的。(2)(2)道岔道岔 根據(jù)使用地點(diǎn)的要求，可以選擇各種不同形式的道岔。 轉(zhuǎn)盤道岔；可作為同一平面內(nèi)的二股道問的道岔，用于無繩索或繩索在軌道旁側(cè)的情況。 平移道岔：它是在平巷與傾斜線路相聯(lián)接時(shí)，位于線路體匯交處的道岔。該型道岔可以大量減小工程量。 彎道：線路中的彎道分水平曲線和豎曲線兩種，彎道

45、由標(biāo)準(zhǔn)段組合而成。(3)(3)牽引設(shè)備牽引設(shè)備 鋼絲繩牽引卡軌車是用摩擦輪液壓絞車作牽引設(shè)備，主要由絞車、泵站、控制、電氣四部分組成。驅(qū)動(dòng)液壓絞車的液壓馬達(dá)裝在絞車機(jī)架的一側(cè)，根據(jù)需要可安裝一臺(tái)或多臺(tái)液壓馬達(dá)。 液壓絞車的制動(dòng)輪與摩擦輪聯(lián)在一起，它的制動(dòng)裝置由角移式雙瓦制動(dòng)閘和液壓制動(dòng)缸組成。制動(dòng)力矩的儲(chǔ)備系數(shù)一般不小于2。制動(dòng)時(shí)有液壓的工作制動(dòng)和彈簧加壓的緊急制動(dòng)兩種，為防止緊急制動(dòng)時(shí)減速度過大造成事故，緊急制動(dòng)過程設(shè)計(jì)成二級(jí)制動(dòng)。 推動(dòng)徑向柱塞式液壓馬達(dá)的高壓液體由泵站供給，泵站是絞車的動(dòng)力源。它與絞車分開布置，由防爆電機(jī)、變量油泵、油箱、冷卻器、濾油器及各種液壓控制閥和管路組成。在油路中

46、還設(shè)有溫度和壓力控制器，以確保整個(gè)設(shè)備的安全運(yùn)行。 絞車的控制系統(tǒng)全部安裝在操作臺(tái)上，有手控、電控、遙控三種操作方式，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速、換向、工作制動(dòng)及緊急制動(dòng)停車的控制。在三種操作方式之問設(shè)有可靠的互鎖裝置，避免可能出現(xiàn)的誤操作。4 4繩索導(dǎo)向裝置繩索導(dǎo)向裝置 為使受張緊力的鋼絲繩能適用線路的彎曲變化，減少磨損和平衡改向，在線路上需設(shè)置各種托繩輥和導(dǎo)向輥。 返回繩通常布置在軌道一側(cè)，其導(dǎo)向托繩輪可懸掛在巷道支架上或用錨桿固定在巷道壁上，也可安裝在軌道一側(cè)底板上。 牽引繩的托繩輥一般每隔45m左右安裝一個(gè)，以減輕牽引繩的磨損。在雙繩牽引時(shí)，兩繩托輥應(yīng)一前一后地安裝。5.5.張緊裝置張緊裝置 張緊

47、裝置的作用：張緊鋼絲繩，使絞車摩擦輪處的松邊具有一定張力，確保絞車摩擦輪能產(chǎn)生足夠的摩擦牽引力。張緊裝置安裝在絞車附近，有液壓張緊和重錘張緊兩種形式。 6 6回繩錨固站回繩錨固站 錨固站作用：固定回繩輪，并給予鋼絲繩系統(tǒng)以初張緊力支持整個(gè)系統(tǒng)的反力。按不同使用場(chǎng)合有自移式和固定式兩種。7 7換裝設(shè)備換裝設(shè)備 當(dāng)卡軌車系統(tǒng)與其他運(yùn)輸方式銜接時(shí)，應(yīng)設(shè)換裝設(shè)備。換裝設(shè)備隨布置不同而異。三、鋼絲繩牽引卡軌車基本計(jì)算 鋼絲繩牽引卡軌車運(yùn)輸是采用摩擦絞車牽引的往返式運(yùn)輸，其基本計(jì)算內(nèi)容包括：列車組成、阻力、張力、絞車牽引力及功率、鋼絲繩的拉緊力。 (一)基本參數(shù)l.運(yùn)行速度 卡軌車牽引絞車一般采用液壓摩擦

48、絞車，運(yùn)行中可進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，實(shí)際運(yùn)行速度的大小可根據(jù)實(shí)際運(yùn)量和運(yùn)距來調(diào)整?？紤]到在重型設(shè)備運(yùn)輸時(shí)的安全穩(wěn)定性目前在設(shè)計(jì)時(shí)卡軌車的最大運(yùn)行速度一般均不超過2ms。 2運(yùn)輸單元的平均有效載荷 在物料及設(shè)備的輔助運(yùn)輸中，運(yùn)送物料的品種繁多。采用集裝化運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)從地面供貨點(diǎn)到井下使用點(diǎn)運(yùn)輸過程各工作環(huán)節(jié)的輔助運(yùn)輸機(jī)械化的基礎(chǔ)。它可大大提高運(yùn)輸效率、安全性和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在確定井下運(yùn)輸量時(shí)，根據(jù)材料、設(shè)備的重量和尺寸大小，用集裝箱和捆扎的方式，將各種物品組合成一個(gè)個(gè)便于運(yùn)輸及裝卸的運(yùn)輸單元。(二)列車組成 牽引卡軌車是由牽引車、基本運(yùn)輸車、制動(dòng)車組成的，其列車組成計(jì)算就是根據(jù)運(yùn)輸量或絞車的牽引能力來確定

49、滿足運(yùn)輸能力所需的基本運(yùn)輸車輛的數(shù)目。在設(shè)計(jì)運(yùn)輸設(shè)備能力時(shí)，要按最大負(fù)荷、最大運(yùn)距考慮，并計(jì)入20的備用能力，以便適應(yīng)加大采掘強(qiáng)度時(shí)運(yùn)輸能力的增加。 繩牽引卡軌車運(yùn)輸為往返式運(yùn)輸，為達(dá)到一定運(yùn)輸能力，每次應(yīng)牽引的運(yùn)輸車數(shù)根據(jù)下式計(jì)算：QZ pP2L（+t ）60V60G(5-16) 式中：Z為每次牽引的運(yùn)輸車數(shù)； Q為每次運(yùn)輸需完成的運(yùn)輸量； G為每個(gè)運(yùn)輸單元有效載重量； L為運(yùn)輸距離； Vp為平均運(yùn)行速度； tp為裝、卸載及調(diào)車等輔助作業(yè)時(shí)間。若運(yùn)輸量以運(yùn)輸單元件數(shù)計(jì)，則 :QGn(t/h) (5-17) 式中：n為每小時(shí)需運(yùn)送的運(yùn)輸單元數(shù)。則運(yùn)輸車數(shù)為： (5-18) )602(60ppt

50、VLnZ卡軌車列車組成：一輛專用牽引車加z輛運(yùn)輸車加一輛制動(dòng)車，或一輛兼用牽引車加(z-1)輛運(yùn)輸車加一輛制動(dòng)車。( (三三) )運(yùn)行阻力運(yùn)行阻力 鋼絲繩牽引卡軌車的總運(yùn)行阻力主要包括列列車運(yùn)行阻力和牽引繩沿線路運(yùn)行時(shí)所受的各項(xiàng)阻車運(yùn)行阻力和牽引繩沿線路運(yùn)行時(shí)所受的各項(xiàng)阻力力(見圖5-13)。下面說明計(jì)算方法。1列車運(yùn)行阻力 列車運(yùn)行的靜阻力主要是基本阻力和坡道阻力?；咀枇κ橇熊囘\(yùn)行經(jīng)常承受的阻力，它由阻力系數(shù)計(jì)算，阻力系數(shù)由試驗(yàn)得到。坡道阻力是列車在坡道運(yùn)行時(shí)，列車重力沿坡道傾斜方向的分力，計(jì)算方法如下： 圖5-13 繩牽引卡軌車原理圖設(shè)列車自重為 Gzi 12345zizzzzzGGGZ

51、GZGG(5-19) 式中：Gzi為牽引車自重；Gz2為制動(dòng)車自重； Gz3為運(yùn)輸車自重；ZGz4為集裝箱自重； Gz5為連接裝置自重。列車有效載重為G，則:G ZG (t) (5-20) 列車運(yùn)行基本阻力： 01000()cosziFGG(5-21) 式中：F0為基本阻力；w為列車運(yùn)行阻力；為坡道最大傾角。 列車坡道阻力： 01000()(cossin)LiziFFFGGg(5-23) 列車運(yùn)行阻力：(5-22) sin)(1000gGGFZii2.牽引鋼絲繩運(yùn)行阻力 鋼絲繩運(yùn)行阻力主要是鋼絲繩沿線路直線段和曲線段運(yùn)行時(shí)，在各種托繩輥及導(dǎo)向輥輪上所受的各項(xiàng)阻力。 鋼絲繩運(yùn)行阻力在卡軌車計(jì)算中

52、是接線路效率計(jì)算的，線路效率由試驗(yàn)得到。通常按下式計(jì)算：0.010.815L(5-24)式中：L為線路效率；為水平彎道轉(zhuǎn)角。3鋼絲繩牽引列車總運(yùn)行阻力: LLFF1501. 08 . 0)sincos)(1000gwGGFzi(5-25)(四)鋼絲繩的最大張力及拉緊力1鋼絲繩的最大張力 牽引鋼絲繩各點(diǎn)張力用逐點(diǎn)計(jì)算方法計(jì)算。 如圖5-13所示，一方面，在卡軌車牽引運(yùn)輸時(shí)，鋼絲繩的最大張力點(diǎn)在8點(diǎn)處即絞車摩擦輪的相遇點(diǎn)處的張力Fy=F8，由逐點(diǎn)計(jì)算式知，為克服運(yùn)行阻力，牽引繩相遇點(diǎn)最大張力與絞車摩擦輪分離點(diǎn)1處的張力F1有下列關(guān)系:81FFF81FFF(5-26) 即： 另一方面，鋼絲繩與牽引絞

53、車為摩擦傳動(dòng)，F(xiàn)8與F1還應(yīng)滿足撓性體摩擦傳動(dòng)的歐拉公式 ,同時(shí)考慮一定備用摩擦力，防止摩擦輪與牽引繩之間打滑，F(xiàn)8與F1有下列關(guān)系：1yFFe1(1)81F enFF(5-27) 聯(lián)立(526)及(527)兩式可求出F8與F1。鋼絲繩最大張力為：m a x8(1 )1nFFFe (5-28) 2.拉緊力計(jì)算 拉緊裝置的拉緊力按拉緊裝置的位置并根據(jù)計(jì)算得出的張力值計(jì)算，采用重錘張緊時(shí)其拉緊力為：12FFT12FT (5-29) (五)牽引鋼絲繩的選擇 牽引鋼絲繩按最大靜張力(即按式528)選擇，并滿足強(qiáng)度條件： )(maxNmAFb式中：b為鋼絲繩材料的抗拉強(qiáng)度；A為鋼絲繩中全部鋼絲的截面積之

54、和；m為安全系數(shù)。 (5-30) (六)絞車牽引力及功率 絞車摩擦輪的靜圓周牽引力等于摩擦輪上鋼絲繩兩側(cè)靜張力差(即總運(yùn)行阻力F)。 P=F1501. 08 . 0)sincos)(1000gwGGPzi(5-31) 當(dāng)絞車牽引列車以速度v穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在摩擦輪軸上的功率為：1000PvN (5-32) 在實(shí)際選用絞車功率時(shí)，應(yīng)將計(jì)算值增應(yīng)將計(jì)算值增加加2020的備用量的備用量。第四節(jié) 其他類型輔助運(yùn)輸設(shè)備簡介一、膠套輪機(jī)車和粘著齒軌機(jī)車(一)膠套輪機(jī)車 普通機(jī)車的爬坡能力小，一般只有23，為了增大爬坡能力，使機(jī)車能夠安全可靠地在起增大爬坡能力，使機(jī)車能夠安全可靠地在起伏不平的巷道伏不平的巷道(

55、 (采區(qū)巷道采區(qū)巷道) )中運(yùn)行中運(yùn)行而發(fā)展了膠套輪機(jī)車。膠套輪機(jī)車系統(tǒng)是在使用普通鋼軌的基礎(chǔ)上，將機(jī)車的鋼輪套上一個(gè)橡膠圈套作輪緣踏面。同時(shí)，在機(jī)車制動(dòng)系統(tǒng)中加裝新型制動(dòng)閘，以有效地加大機(jī)車牽引力和制動(dòng)力。膠套輪機(jī)車可在57以下的坡度運(yùn)行。膠套輪蓄電池機(jī)車的適用條件： 膠套輪機(jī)車是借自重與膠輪的粘著力牽引和制動(dòng)的，因而在上下坡時(shí)，直接受到機(jī)車自重的制約，再加上普通軌的軌面較窄，膠輪的比壓有限，因此，這種機(jī)車只能適用于在5以下軌道上運(yùn)行。用于沿煤巷掘進(jìn)的起伏不定的巷道，是比較理想的掘進(jìn)配套運(yùn)輸設(shè)備。也可以作為大巷和上下山齒軌機(jī)車系統(tǒng)的接力延伸系統(tǒng)。(二)粘著齒軌機(jī)車 齒軌機(jī)車系統(tǒng)是除兩根普通鋼

56、軌外加裝一根平行的齒條作為齒軌，而在機(jī)車上除了車輪作粘著傳動(dòng)牽引外，另外增加l2套驅(qū)動(dòng)齒輪及制動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)齒輪與齒軌嚙合，以增大牽引力和制動(dòng)力，機(jī)車在平道上沿普通軌道用粘著力高速牽引列車。在坡道上機(jī)車可以較低的速度通過驅(qū)動(dòng)齒輪與齒軌嚙合，加上機(jī)車粘著力共同牽引(以齒輪為主)，或單用齒輪系統(tǒng)牽引。如果軌道不是一般的鋼軌，而是采用槽鋼，則為齒軌/卡軌機(jī)車。普通軌加裝卡軌裝置也可成為齒軌/卡軌機(jī)車。 齒軌/粘著機(jī)車適用于下列條件： (1)可用在近水平煤層以盤區(qū)開拓方式的礦井中，實(shí)現(xiàn)大巷上下山采區(qū)平巷軌道一條龍運(yùn)輸，可滿足一般礦井運(yùn)送材料和人員的要求。 (2)軌道需加固，選用鋼軌不得小于23 kg/m

57、，軌距為600914mm。齒軌是特殊的彈簧矮齒軌。 齒軌機(jī)車自重大、造價(jià)較高，約比普通機(jī)車高12倍，齒軌約比普通軌道造價(jià)高2倍。無極繩連續(xù)牽引車無極繩連續(xù)牽引車 這是我國科技工作者首創(chuàng)的一種新型高效的煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備。它吸取了繩牽引卡軌車和無極繩絞車的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們的缺點(diǎn)，特別適合我國國情。它主要由無極繩絞車、張緊裝置、梭車、尾輪、壓繩輪、托繩輪和人車等組成。可直接利用井下現(xiàn)有的軌道系統(tǒng)，不需對(duì)軌道及巷道進(jìn)行改造。 絞車是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力源，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。通過滾筒旋轉(zhuǎn)，借助鋼絲繩與滾筒之間的摩擦力達(dá)到傳送重物之目的。梭車用來牽引礦車、平板車、材料車和人車等車列，并有固定鋼絲繩和儲(chǔ)存鋼絲繩等功能

58、。可帶或不帶緊急制動(dòng)，根據(jù)用戶需要配置。梭車前后兩端是碰頭，通過碰頭與牽引車連接，可實(shí)現(xiàn)頂車或拉車兩種運(yùn)輸方式。 無極繩連續(xù)牽引車采用機(jī)械傳動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，維修方便，可靠性高。它可取代多臺(tái)小絞車的接力運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)工作面巷道設(shè)備、材料和人員不經(jīng)轉(zhuǎn)載的連續(xù)運(yùn)輸，節(jié)省了中途摘掛鉤的時(shí)間。實(shí)踐證明，使用無極繩連續(xù)牽引車可簡化運(yùn)輸環(huán)節(jié)，減少輔助人員，改善工人勞動(dòng)條件。運(yùn)行安全可靠，操作和維修都比較方便，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。該設(shè)備的售價(jià)也不高，一般中小煤礦都買得起，特別適合我國煤礦的需要，是一種比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的煤礦輔助運(yùn)輸設(shè)備，很值得推廣應(yīng)用，基本上可取代目前運(yùn)輸巷的調(diào)度絞車接力運(yùn)輸。 煤礦井下的

59、輔助運(yùn)輸機(jī)械化問題，主要集中在采區(qū)煤礦井下的輔助運(yùn)輸機(jī)械化問題，主要集中在采區(qū)，因?yàn)椴蓞^(qū)的條件惡劣，難度最大，而運(yùn)輸巷的輔助運(yùn)輸則是采區(qū)輔助運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)最薄弱的環(huán)節(jié)。坡道起伏變化，而且坡度較大，一般均在215，普通無極繩絞車無法適應(yīng)。許多煤礦都采用調(diào)度絞車接力運(yùn)輸。用人多、速度慢、效率低，且常出現(xiàn)掉道、脫軌等安全事故，是煤礦輔助運(yùn)輸亟待解決的一個(gè)問題。針對(duì)這種情況，無極繩連續(xù)牽引車的研制成功和推廣使用，較好地解決了這個(gè)問題。 復(fù)式能源電機(jī)車復(fù)式能源電機(jī)車 這是一種架線/蓄電池兩用機(jī)車。這種機(jī)車在有架空線巷道運(yùn)行區(qū)段，將集電弓升起，從架線獲取電能向電機(jī)供電，同時(shí)向車載蓄電池充電以備用。當(dāng)機(jī)車到無架

60、空線區(qū)段運(yùn)行時(shí)，將集電弓降下，自動(dòng)轉(zhuǎn)換成由蓄電池供電。這就免除了到井下充電峒室充電的環(huán)節(jié)，因而，節(jié)省了充電設(shè)備和充電時(shí)間，也省去了更換蓄電池電源箱的繁重體力勞動(dòng)。 在復(fù)式能源電機(jī)車中，除集電弓與架空線接觸處防爆問題未解決外，其它各電氣部件皆是防爆的，因此該機(jī)車可用于大巷和采區(qū)牽引礦車或編組列車，完成井下煤炭、矸石、材料、設(shè)備及人員等的運(yùn)輸任務(wù)。 復(fù)式能源電機(jī)車上世紀(jì)8080年代始于英國年代始于英國，9090年代初德國年代初德國也研制成功了。復(fù)式能源電機(jī)車克服了架線電機(jī)車和蓄電池機(jī)車的克服了架線電機(jī)車和蓄電池機(jī)車的缺點(diǎn)，保留了它們的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)，保留了它們的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行安全可靠，機(jī)動(dòng)靈活，沒有排氣污染