地軌式自移電氣列車的研制與應用

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘　要:  介紹了地軌式自移電氣列車的主要技術參數(shù)及結構設計特點,并分析了該項目的創(chuàng)新點和性能特點,認為它解決了小絞車拖移電氣列車所存在的安全隱患。

關鍵詞:  地軌式;自移電氣列車;液壓裝置;制動抱閘　　   隨著礦井采掘裝備水平的不斷提高,綜采工作面大量使用功率更大、自動化程度更高、操作維護更方便的新型設備。同時各類控制裝置尺寸、重量也不斷加大,特別是負荷中心,單臺重量可達16 ,t綜采工作面整個電氣列車的總重可達80 ,t使其隨工作面推進在順槽不斷前移產(chǎn)生了困難。 1　電氣列車的移動方式　　 目前國內(nèi)外對于綜采工作面電氣列車的移動主要有以下幾種方式: 1)　使用絞車拖拉來移動電氣列車。該方式為目前各礦普遍采用的一種方式,具有投資小,操作直觀等優(yōu)點,但是每次移動電氣列車,都需要投入大量的人力提前進行電纜整理、打設阻車器、人力拖動絞車鋼絲繩等工作。在移動電氣列車過程中,由于使用絞車拖動,其速度不能得到很好的控制。操作人員距離電氣列車較遠,不能很好的監(jiān)測到電氣列車的狀況,只能依靠其它配合人員站在列車附近監(jiān)看,發(fā)現(xiàn)車輛偏道或擠電纜現(xiàn)象時,發(fā)出信號停機。如果配合不好,極易出現(xiàn)車輛掉道或擠破電纜等現(xiàn)象,甚至會撞壞膠帶架。鋼絲繩運行過程中存在甩繩、斷繩等安全隱患,甚至可能導致電氣列車跑車,造成損壞設備、拽斷電纜、人員傷亡等嚴重后果。 2)　使用柴油機車拖動。這種方式可靠、靈活,但投資較大,如果僅用于工作面電氣列車移動,性價比較差,僅適用于工作面廣泛使用柴油機車的新建礦井。 3)　采用單軌吊移動電氣列車。這種方式較為可靠,安全性能好。但工作面順槽及運輸巷道必須提前布置軌道,適用于采用單軌吊為輔助運輸?shù)牡V井,而國內(nèi)多數(shù)礦井均采用地軌式輔助運輸,所以,此種方法有一定的局限性。 總之,研發(fā)一種地軌式自移電氣列車,安全、可靠地實現(xiàn)綜采工作面電氣列車的移動,對進一步提高綜采工作面自動化程度,促進安全生產(chǎn),具有非常重要的意義。地軌式自移電氣列車的研制,為綜采工作面電氣列車提供了一種控制可靠、操作方便的移動方式,同時很好的消除了使用小絞車移動電氣列車帶來的安全隱患。 2　地軌式自移電氣列車原理及操作方法　　 地軌式自移電氣列車將整列電氣列車分為前、中、后三段,三段之間用行走油缸(千斤頂)連接起來,每輛單車均設有制動閘。前段為七輛電纜花車;中段為三輛負荷中心車、一輛集控室車、三輛乳化泵車、一輛乳化液箱、一輛控制車;后段為二輛噴霧泵車(4 m)、一輛噴霧泵水箱(5 m)。前、后段各車輛的制動閘油缸通過油管連為一組,該組車輛各制動閘同時打開和關閉,中間各車輛制動閘為另一組。列電行走時,兩組制動閘交替工作,一組打開,另一組須制動。在動力泵站停止工作或列車不移動時,兩組制動閘均制動。行走油缸分為前、后兩條行走缸,兩個行走缸串聯(lián)同步工作。每對制動閘的制動力為3 t。 2. 1　工作過程 制動油缸和行走油缸的動力均來自液壓站。工作前,先通知采區(qū)變電所切斷該工作面的總電源,關閉電氣列電上的所有電源。液壓站電源由膠帶巷另一路660 V專用電纜供電,整個列電車不能帶電移動。列電自移裝置需要移動前,先檢查液壓站油位是否在油標范圍內(nèi)。啟動油泵后,檢查液壓系統(tǒng)壓力是否正常(正常范圍在12~15MPa)。 2. 2　移動步驟 先移前、后兩段,再同步移動中間段,如此循環(huán)往復。直至整個列電裝置向前移動到預定位置。 操作閥組包括制動油缸操作閥、行走油缸操作閥,補液閥,工作時,先操作制動閘液壓閥手柄,打開前、后段的制動閘組,再操作行走缸液壓閥手柄,以制動的中間段為支點使前行走缸的活塞桿推出,后行走缸的缸體前移,帶動列電的前、后段各自移動一個步距(1. 5 m)。制動閘和行走缸液壓閥同時回中位,前、后段制動,行走缸自鎖。然后,再反向操作制動閘液壓閥手柄,打開中間段制動閘組,以制動的前、后段為支點,反向操作行走缸液壓閥手柄,使中間段前移。如果出現(xiàn)液壓系統(tǒng)泄露導致移動步距減小的現(xiàn)象時,可保持制動閘液壓閥不動,釋放行走缸液壓閥,操作補液閥手柄,使前行走缸的活塞缸桿完全推出。 2. 3　整體布置 液壓站固定在自移式膠帶尾架上,跟隨其一起移動。操作閥組布置在前行走缸跟前,操作人員站位要求能看到前行走缸活塞桿的伸縮,從而操作整個電氣列車移動。整個電氣列車行走在地軌上依靠液壓站的動力松閘、步進自移,其后的電纜小車懸掛在單軌下,依靠乳化液的動力步進自移。對于前、后行走油缸之間的電纜及液管,用固定在平板車上的電纜架,架起一定高度懸吊曲張。 3　自移電氣列車軌道受力分析　　 1)　垂直力。軌道受力是軌道上列車受力的反作用力,因此,通過分析列車受力就可得到軌道受力。 由于自移列車有剎車,剎車力F1與牽引力合力F2大小相等,方向相反,但不在一條直線上,形成扭矩M1。扭矩M1會不會對軌道道釘產(chǎn)生向上拔力,取決于它與重力G產(chǎn)生的扭矩M2的比較。如果扭矩M1小于扭矩M2就不會產(chǎn)生向上拔力,如圖1。   剎車力F1=30 kN,力臂h1=0. 5m;花車重力G=35 kN,力臂h2=0. 55 m;   以重力最小的花車在12°坡道為例計算:   所以可得出軌道道釘不會受到向上拔力的結論。 2)　橫向水平力Fs。由于列車運行速度很小,離心力可忽略不計,橫向水平力主要為列車蛇形運動產(chǎn)生的。列車最大牽引力Q為200 kN,蛇形運動時最大偏轉(zhuǎn)角度為2. 6°,Fs=Q×sin2 6°=9 kN。 3)　縱向水平力。列車最大牽引力為200 kN。 4)　速度為0. 014 m/s。 4　結　語　　 地軌式自移電氣列車目前已在王莊礦井下綜采工作面使用,對減輕工人勞動強度、提高移列電安全性等方面起到的積極的促進作用。