矿用履带式运输车在复杂开采条件下的应用

李 鹏，王先科

(1.神华新疆能源有限责任公司 乌东煤矿,新疆 乌鲁木齐 830000；2.河南省煤炭科学研究院有限公司，河南 郑州 450001)

某矿隶属陕西陕煤韩城矿业有限公司，属国有重点企业。井田面积约28 km2，核定生产能力135万t/a，属于煤与瓦斯突出、水文地质复杂、无冲击地压矿井。配有年入洗能力300万t的重介选煤厂，主产品为“龙门”牌瘦精煤，属低硫、低磷、低灰、高发热量的国内稀缺优质冶炼配焦煤种。矿井目前开采﹢300 m水平，主采2号、3号煤层，采用平硐—立井—暗斜井联合开拓方式，倾斜长壁综合机械化采煤工艺。为了方便煤炭的运输，该矿使用了矿用履带式搬运车(GNYS-10型10 t履带运输车)。履带运输车解决了轮式运输车在恶劣道路条件下不能行走的问题。

1 履带输送机的工作原理

工程履带搬运机履带工程车是一种专门为土建工程、石方工程、截流工程、隧道工程等设计的一款专用运输机械。这种履带车是一种新型的运输工具，其特点是：体积小、转弯灵活、动力强大，不受场地限制，履带式运输车用履带代替车轮行走，减少对地面的损伤，降低了机器与地面之间的单位面积压力[1-2]。

工程用履带运输车的传动方式分为2种：全液压传动式履带车和机械传动式履带车。该矿使用的GNYS-10型10 t履带运输车，为液压传动式。全液压传动履带运输车的优点是，动力强劲、载重量大、车体上部驾驶室和车斗可实现360°旋转，可无死角翻斗卸车，前后行进便捷高效，不用进行掉头就可实现装运，减少转向时对履带的摩擦，全液压驱动采用国产或进口行走马达，时速达7～15 km/h。该类型的运输外带有液压升降架腿。矿用履带式搬运车示意如图1所示。

图1 矿用履带式运输车Fig.1 Mining crawler transport vehicle

履带运输车的主要技术参数如下：发动机型号为weichai6105，功率为100 kW，额定转速为2 200 r/min,工作质量为16 t，额定装载质量为10 t，最大行驶速度为20 km/h,最大流量为360 L/min，系统工作压力31.5 MPa，尺寸为7 200 mm×2 500 mm×2 800 mm，履带板宽度为550 mm。

在相同轮胎尺寸的情况下，履带运输车能够胜任更深的泥坑和水池，复杂的石块路面。采用柴油机动力，变速箱前置，无论在承载能力和重心稳定性、还是在维护的方便性上都有了显著提高，同时尽可能地保持机器的耐用度。

2 液压系统的工作原理

2.1 主要工作原理

汽油机经联轴器带动液压泵，液压油经电磁阀带动行走液压马达和作业机具液压缸。三位四通电磁阀能够控制履带运输车的前进、后退和急停，调速阀可以用来控制履带运输车的行进速度，分流集流阀可以提高履带车行驶的直线性。

2.2 其他关键部件

(1)闭式驱动液压系统。在液压系统制定方面，为了节约空间，提高系统的可靠性，采用的是闭式驱动液压系统。液压源采用双向变量泵，可以实现履带运输车行走速度的无级变换。双向变量泵是指一台泵在原动机转动方向不变情况下，通过改变变量机构(例如轴向柱塞泵的斜盘)的倾斜方向，变量泵原来的吸油口变成出油口，原来的出油口变成吸油口，即改变了液流的流向，从而就改变了闭式回路中负载的转动方向。 履带机要实现不同工况下的不同行走速度，可以由控制泵预计相应的阀门相互配合实现。另外，履带运输车在行进或者后退时难免会遇到冲击或者过载，溢流阀在此时就可以起到缓冲、保护液压系统的作用[3-5]。

(2)履带部分。履带汽车一般按行驶系结构，可分为前桥(从动桥)装雪橇或车轮、后桥装履带的半履带式，前后桥都装履带的全履带式和可互换使用车轮、履带的车轮—履带式3种类型。履带是由主动轮驱动、围绕着主动轮、负重轮、诱导轮和托带轮的柔性链环。履带由履带板和履带销等组成。履带销将各履带板连接起来构成履带链环。履带板的两端有孔，与主动轮啮合，中部有诱导齿，用来调整履带，防止运输车转向或侧倾行驶时履带脱落，在与地面接触的一面有加强防滑筋(花纹)，以提高履带板的坚固性和履带与地面的附着力。

3 输送机的操作方法

3.1 开机操作

(1)开机以电动机为源动力，电源电压为1 140 V或660 V，根据情况而定。开机前应检查电缆悬挂是否可靠，机器工作时，电缆应该始终保持松弛下垂状态，不得使电缆承受附加拉力。

(2)开机试验与检查。按下电源开关按钮，电机供电，机器液压系统开始工作。从电机后部看，电机的风扇应该顺时针转动；方向相反时应该立即停机，调换相线位序改变转向。从冷却器风扇电机转向看，风流应该从散热器大段正面吹入为正确。或者也可以轻轻推动行走阀手柄，如果机器没有动作，就应该立即停机，将电控箱上的电源转换手柄转一个方向，然后再开机即可。检查机器各部有无损伤和异常声响，检查各软管是否可靠固定，注意保护机器上的电缆。检查两侧履带的张紧度。履带在链轮与引导轮之间的下垂量应该保持在10～20 mm。确保多路阀、履带架以及油缸活塞杆没有泥沙污物。检查各软管接头、液压元件、密封件、油堵有无渗漏油现象。检查各连接部螺栓预紧力有无松动变化，以保证其能够正常工作。检查油箱液面(新机器出厂时不含油)。机器处于水平位置时，液面应在副油箱液位计的上下限之间，以不超出该范围为宜。

3.2 注意事项

(1)机器运行范围内不得站人或者放置任何设备工具，确保工作环境的安全无事故。

(2)液压系统使用N100抗磨液压油，其具有良好的润滑性能。

(3)司机操纵运输车时，严禁横向拉拽多路阀手柄，并且不允许踩踏到液压油管。

(4)允许用本机辅助完成其他工作，发挥一机多能。

(5)严禁在运输过程中不固定货物，严禁用搬运车前推或者拉拽重物、矿车，严禁用搬运车冲撞大块岩石，严禁搬运车在无货物时频繁行走。

3.3 停机程序

(1)待机时机器应该水平停置。机器作业时，应该先将所运载的物品固定，使其相对于巷道处于倾斜状态，再用预先准备的专用楔形块将履带垫平，以便于机器正常运行。

(2)停机时应断电，并释放系统的压力(工作机构液压系统通过操作多路换向阀卸压)。

4 履带输送机的正确使用

一般的履带运输车的使用环境，相对来说都较为恶劣，这就要求驾驶人员能够正确操作矿用履带运输车的变速器，来保证矿用履带运输车的安全以及使用寿命。①矿用履带运输车起步气压必须达到0.81 MPa，起步采用1挡。②矿用履带运输车行驶中尽量避开超过12°的高坡或低谷，在进行连续作业时履带运输车的温度不得超过120 ℃，以保证变速器润滑良好。③若是矿用履带运输车在下坡行驶需要利用发动机制动或者是爬慢长坡时，变速器可能在三挡与超速挡之间进行反复升挡降挡，此时应当将超速挡的开关切断，待脱离上述情况后，再接通超速挡开关。

5 结语

煤矿开采条件复杂多变，常规的矿用运输器械无法适应实际生产的应用。为此某矿引入并使用了矿用履带式运输车。阐述了矿用履带运输车的工作原理、操作以及使用注意事项。该类运输车的使用，解决了轮式运输车在恶劣道路条件下不能行走的问题，提升了矿井的生产运输效率。