矿用防爆普通轨齿轨卡轨车研究及应用

2015-07-12姜伟贝克中国矿山设备有限公司辅助运输设备部

科学中国人 2015年20期

关键词：煤矿开采柴油机

姜伟贝克（中国）矿山设备有限公司辅助运输设备部

矿用防爆普通轨齿轨卡轨车研究及应用

姜伟
贝克（中国）矿山设备有限公司辅助运输设备部

摘要：结合当前煤矿辅助运输现状和丁集煤矿LZS-150型机车使用情况，介绍防爆普通轨齿轨卡轨机车的结构、性能、特点及优势。并对实际应用中的问题进行分析和提出解决方案。

关键词：煤矿开采；辅助运输；齿轨卡轨；柴油机

1　辅助运输现状

20世纪70年代中期以后，我国的采煤技术和开采机械化程度都有了明显的提高，出现了一大批现代化矿井。但是辅助运输系统与环节配套设备却变化不大，还没有完全从体力(人工)向机械化转变。

煤矿立井辅助运输是指在矿井内运送物料、设备和人员。其特点是：

1、运输线路水平和倾斜互相交错连接；

2、工作地点分散、线路环节分支多；

3、运输线路随工作地点的延伸（缩短）或迁移而经常变化；

4、待运物料品种繁多形状各异；

5、井下巷道空间受限，有沼气和煤尘，需要用防爆设备。

上述特点决定了煤矿立井多水平辅助运输占用人员多（约占矿井总人数的四分之一），系统复杂，车辆摘挂钩频繁，安全管理难度大，事故频发；同时辅助运输设备种类繁多（缠绕式绞车、无极绳绞车、绳牵引卡轨车、猴车、调度绞车、电机车、调车机、矿车、平板车等），运行维护费用高，难以满足现代化矿井发展的需要。因此要解决上述难题，提高辅助运输效率、减人提效，必须在充分利用现有设备、设施的基础上，研究从井口到工作地点无转载的连续运输设备。多功能普轨卡轨齿轨车的研制成功，为立井多水平辅助连续运输带来了技术性的革命。

2　普通轨齿轨卡轨车结构和功能

多普通轨齿轨卡轨车在国内标准轨道上行驶，轨道间距为600，750或900毫米。装配有可投撤的齿轮传动驱动部，使得多功能防爆运输机车可以在斜坡路段行驶。在这种情况下，轨道在倾斜路段以及该路段前后必须敷设齿条，从而允许齿轮传动部安全的啮合和脱开。

2.1机车组成结构及主要参数

该机车主要由柴油机动力单元，液压驱动总成，辅助单元，电子保护和控制单元及消防灭火系统组成。其主要参数如何下：

摩擦传动功能的技术参数:

多功能普轨卡轨齿轨车实质是防爆柴油机驱动，粘着/齿轨机车的有机结合。在不超过4°的近水平巷道内，它与普通电机车一样可以在600/750/900轨距的普通轨上行驶；在超过4°的斜巷中需要在24kg/m(轨型最低标准)轨道中间铺设特制的齿条，机车依靠投撤齿轮传动驱动部解决近水平与倾斜轨道上运行过渡；普通矿用车辆可以在装有齿条的轨道上运行，从而实现从井口到工作地点一站式连续运输。由于齿条与齿轮传动装置间有卡齿构件，故多功能普轨卡轨齿轨车及其专用车辆在斜巷中运行不会发生掉道、翻车现象。

2.3与传统方案的比较

多功能普轨卡轨齿轨车驱动功率大速度快，可实现平巷与斜巷间连续运输无需转载操作，拖动力大带载能力强，且最大程度保留原有轨道不动，在斜巷另外敷设专用齿条设备，改造投资低。运输效率高，以丁集煤矿中央采区为例，经过如下计算并得出结论，绞车运送第二台支架可与无极绳绞车运输平行作业，故绞车+无极绳绞车+回柱绞车运输第二台支架时间以无极绳绞车运输时间为准。第一台支架用时75分钟，第二台及以后每台用时约60分钟，每班工作390分钟，共可运送支架6台。

普轨齿轨卡轨车循环运送一台支架用时49分钟，每班可运送支架7.95台，即每班可运送8台支架。

结论：工作面安装期间，普轨齿轨卡轨车每班可比普通运输方式多运支架2台，且少使用人员8人。