架空乘人装置乘人间距机械控制装置的创新应用

2018-02-15张艳星

机械管理开发 2018年7期

张艳星

（山西汾西矿业集团水峪煤业有限责任公司，山西吕梁 032300）

引言

煤矿开采作业不同于其他的作业，具有很大的工作特殊性，职工必须严格遵守相关的现场交接班制度，正确使用各种装置，不得私自出行，工作人员在上下井的时候也必须要专门乘坐架空乘人装置乘人间距机械控制装置，一旦出现了只上不下或者只下不上等现象，将很有可能导致飞车事故，造成不可估量的经济损失和人员伤亡。在实际工作过程中不难发现，工作人员很难采取人工措施有效控制乘车间距，距离的远近不容易得到一个准确值，为了切实解决这些安全隐患，结合实际情况设计一种架空乘人装置乘人间距机械控制装置，有效控制乘人间距，避免一切可能出现的安全事故。

1 装置的构造

架空乘人装置乘人间距机械控制装置主要是由电气控制和机械控制两部分组成的，电气控制可以分为变压器、接触器、限制开光以及接触器、信号指示灯等工作部件，对上下井人员的工作具有重要指导意义。而机械控制则主要包括气缸、滑道、固定座以及活动控制支架和防护栅栏，能够宏观调控工作人员的工作流程。在架空乘人装置的乘车现场，为了全面保障乘坐人员的生命健康安全，乘坐区间是有规定范围的，内部在距离钢丝绳50 mm左右处平行安装了一组稳固性很强的防护栅栏，能够有效避免乘坐人员摘挂吊椅而引发安全事故隐患。这个防护栅栏和钢丝绳距离地板的高度是一样的，都是顺着巷道方向处置固定在顶板上，一般采用稳固性较高的圆钢进行焊接处理，确保乘坐人员只能在防护栅栏开口范围内挂乘吊椅。活动控制支架一般也是采用直径在15～17 mm的圆钢焊接成栅栏，然后和气缸活塞连杆紧密结合起来。防护栅栏两端开口还可以分别制作成一个滑道，使用角铁等工业原料进行制作，使得活动控制支架可以沿着滑道上下移动。在实际作业过程中，一旦出现危险，作业人员可以触动活动控制支架前段的乘人间距控制限位开关，确保限位开关的间隔距离在12 m。

2 装置的基本工作原理

架空乘人装置乘人间距机械控制装置的工作原理是确保乘人在固定的活动控制支架下方悬挂吊椅乘坐，作业人员只能单方面地通过上下移动活动控制支架才可以调整乘坐间距。只有当控制支架全部离开了钢丝绳并且达到了一定高度才能够悬挂吊椅乘坐，如果控制支架下落，则能够有效阻挡乘人无法悬挂吊椅。如果第一个乘坐人员的吊椅触碰到了控制支架附近的限位开关，那么活动控制支架就会被汽缸所带动进而沿着滑道下落，使得接下来的几个乘坐人员都不能乘坐。装置的信号指示灯转变为红灯，限制工作。而如果第一个乘坐人员的吊椅在工作过程中触碰到了钢丝绳附近的限位开关，那么控制支架会被汽缸带动沿着滑道慢慢升起来，信号指示灯自动转变为绿灯，熄灭红灯，接下来的乘坐人员可以正常按照工作需求乘坐吊椅。这种工作模式可以有效控制乘人间距，维持良好的乘坐秩序，能够有效避免只上不下或者只下不上等问题的出现，也防止了超重现象，充分保障了高空作业人员的生命健康安全。

3 装置设计原理

架空乘人装置乘人间距机械控制装置根据杠杆原理进行设计，当作业人员乘坐架空乘人装置时，吊椅抱索器横轴会推动塑料滚动轮，然后钢管会上升到一定高度，钢管内的滚动配重铁球会因为重力作用迅速滚动到档绳器插板处，使得挡绳器的插板会下落到钢丝绳上方挡住后续乘坐人员。已经上了架空乘人装置的作业人员，其吊椅会继续前行然后推动塑料滚动轮上的铁棒，带动装置内部的钢丝绳，钢管挡绳器插板上拉会拉到水平点以上，然后滚动配重铁球迅速滚动到塑料滚轮处。这样一来，插绳器插板就会成功升起来，让更多的作业人员可以挂吊椅乘坐架空乘人装置乘人间距机械控制装置，最大限度地避免乘坐人员乘坐间隙过小或者运行过程中钢丝绳集中受力而出现绷断，能够有效减少安全隐患，确保运人器械可以安全运行，为作业人员接下来的业务操作奠定坚实基础。架空乘人装置乘人间距机械控制装置结构比较简单，没有复杂的操作流程，经过多次的现场实验，发现该装置在实际操作过程中几乎是零风险，动作可靠率达到了近100%。

4 装置运行条件

首先，在架空乘人装置运行期间，乘人车场必须严禁存放一切车辆或者物料，避免影响装置正常运行。其次，必须安排专门工作人员负责维护上下班乘人的乘车秩序，要求全体作业人员排队等候，不可以随意更改乘坐顺序，避免带来不可估量的经计损失甚至是人员伤亡。煤矿应该加强对装置管理工作的重视程度，制定一套相对完备的装置使用制度，严格按照规定使用装置，确保乘人间距控制装置能够正常发挥工作效益，一旦发现有任何工作人员违反制度使用装置，必须严肃处理，公开批评甚至给予开除处分，营造良好的工作氛围[1]。

4 应用效果以及经济效益

架空乘人装置乘人间距机械控制装置通过吊椅抱索器横轴有效推动塑料滚动轮，推动插绳器插板上升或者下落，有效控制乘坐人员的乘车间距，防止在实际工作过程中出现只上不下或者只下不上等问题，减缓钢丝绳因为承受质量过大或者下垂量过大而引发设备损坏一类现象的发生。新设计的架空乘人装置乘人间距机械控制装置完全符合国家制定的《煤矿安全规程》，将乘车间距保证到了12 m以上，装置运行速度平均保持在1.2 m左右，增加了动作灵敏度。这一装置的制作成本大概在1 200元左右一套，全部使用了机械控制，利用创新型技术减少了人力资源成本和装备投入资金，给煤矿带来了更大的经济效益[2]。