綜采工作面設(shè)備列車的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究

綜采工作面設(shè)備列車的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究

1設(shè)備列車使用平板車方案近年來，隨著煤礦產(chǎn)量的提高和機(jī)械化水平的提高，中國的煤礦開采和開采綜合采購機(jī)主要用于大型、重型、智能化方向的煤炭開采。如真空磁力啟動器發(fā)展為組合開關(guān),移動變電站被負(fù)荷中心代替,乳化液泵站實(shí)現(xiàn)了自動配比,為提高電液支架的供液質(zhì)量新增了軟化水處理設(shè)備和為實(shí)現(xiàn)綜采工作面自動控制增設(shè)了“集中控制室”等,導(dǎo)致一個(gè)大型現(xiàn)代化的綜采工作面配備的設(shè)備列車需要20輛平板車搭載運(yùn)輸,總長超出100m,總噸位達(dá)到150t之多。雖然列車上的設(shè)備已更新?lián)Q代,但運(yùn)載設(shè)備的列車長期以來依然使用平板車承載,絞車牽引,移動和固定列車的設(shè)備和工藝均比較原始落后。國內(nèi)外綜采工作面基本都以十幾輛平板車承載編隊(duì)方式工作,只是牽引移動設(shè)備不同。國內(nèi)大多用固定絞車牽引,有的礦還試用了電纜單軌吊掛拖移裝置,解決了設(shè)備列車至轉(zhuǎn)載機(jī)之間電纜的懸掛和移動問題,而設(shè)備列車的工作方式基本不變。采用絞車牽引地軌運(yùn)輸?shù)姆绞?每次移動都需人工拆卸、安裝軌道和車擋,移動和固定絞車,如遇巷道起伏不平時(shí),還需采用絞車對拉的形式完成列車的移動,防跑車措施難以采取,這使得設(shè)備列車在移動時(shí)不僅工序復(fù)雜,效率低下,更重要的是存在很大的安全隱患。在綜采工作面變坡起伏巷道中,為徹底改變設(shè)備列車采用絞車對拉、地軌運(yùn)輸所造成的重復(fù)拆釘?shù)?、頻繁移動絞車的狀況,進(jìn)一步提高列車爬移的可靠性和工作面的自動化程度,文章設(shè)計(jì)了一種在工作面巷道使用的單軌懸掛、液壓推進(jìn)及液壓制動的設(shè)備列車。2設(shè)備列車研制目標(biāo):研制一種設(shè)備列車,具有制動、自行移動功能,同時(shí)妥善解決從設(shè)備列車至轉(zhuǎn)載機(jī)之間礦用電纜、液管等的拖掛問題,從根本上對設(shè)備列車工作方式進(jìn)行徹底革新。設(shè)備列車結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,故障率低,能顯著提高設(shè)備列車的移動工作效率和滿足綜采工作面生產(chǎn)要求。在設(shè)備列車工作過程中,具有可靠的安全保證,為今后綜采工作面實(shí)現(xiàn)自動化及遠(yuǎn)程監(jiān)控提供必要的技術(shù)支持。研制內(nèi)容:①邁步推移吊掛式設(shè)備列車的總體結(jié)構(gòu)、制動方式;②設(shè)備及電纜承載小車結(jié)構(gòu)、自移方式;③機(jī)械裝置設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試、試驗(yàn);④液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、加工、調(diào)試、試驗(yàn);⑤整體組裝、聯(lián)合調(diào)試、試驗(yàn);⑥工業(yè)性試驗(yàn)。3動校車裝置制動該設(shè)備列車設(shè)計(jì)原則是安全、可靠、實(shí)用、簡單。安全可靠性:1)設(shè)備列車的電源由一路獨(dú)立的660V電源提供。液壓站安裝在膠帶機(jī)尾架或轉(zhuǎn)載機(jī)上,隨尾架或轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動。尾架或轉(zhuǎn)載機(jī)移動時(shí),列車不移動;列車移動時(shí),尾架或轉(zhuǎn)載機(jī)不移動,保證設(shè)備列車不帶電移動,符合煤礦安全規(guī)程要求。移動設(shè)備列車前,須通知變電所斷掉列車上的所有設(shè)備電源,方可移動。2)制動裝置選用安全實(shí)效制動方式。每輛制動小車均設(shè)有兩個(gè)彈簧制動機(jī)構(gòu),由制動液壓缸伸縮來控制其夾緊和松開。當(dāng)制動液壓缸在高壓油作用下回縮,克服彈簧的阻力,使制動剎車蹄與導(dǎo)軌松開;當(dāng)制動液壓缸失壓,壓縮的彈簧使制動剎車蹄與導(dǎo)軌夾緊,在摩擦力的作用下,使單軌設(shè)備列車迅速制動停車。3)采用快速卸荷的液壓制動系統(tǒng)。設(shè)備列車長度百余米,制動小車分散布置,液壓管路前后跨距大,制動油缸的動作快慢直接影響列車制動與行進(jìn)的速度。因此,制動油缸采用的特殊結(jié)構(gòu)油缸,使各制動缸的壓力油從一端快速卸荷到缸的另一端,然后通過管路慢速流回油箱,確保制動系統(tǒng)快速卸荷制動。4)液壓系統(tǒng)保護(hù)功能齊全,操作簡單方便。液壓站設(shè)計(jì)有溢流閥、自動卸載閥、節(jié)流閥、供、回油過濾器、壓力、液位及溫度顯示儀表等。整個(gè)設(shè)備列車與電纜小車的控制和移動,由兩個(gè)手動閥控制,只需一人操作,簡單方便。實(shí)用簡單性:1)自帶制動單元和動力,不用絞車,自行移動;2)設(shè)備列車和電纜小車共用一條懸掛工字鋼單軌;3)設(shè)備列車的移動與電纜小車移動有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)運(yùn)行,只需兩個(gè)手動閥控制,簡單方便;4)電纜與油管、水管分層敷設(shè),安全條理,無須落地;5)在“邁步式自移系統(tǒng)”技術(shù)基礎(chǔ)上,開發(fā)出“同步式自移系統(tǒng)”新技術(shù),克服了“邁步式自移系統(tǒng)”應(yīng)用于百米長的設(shè)備列車出現(xiàn)的“前擁后擠”缺陷,實(shí)現(xiàn)了百米長的設(shè)備列車,同步協(xié)調(diào),行走自如地自移目標(biāo)。4電纜側(cè)設(shè)備車工況液壓邁步推移吊掛設(shè)備列車的總體設(shè)計(jì)方案是單軌承載導(dǎo)向、具有制動功能、液壓步進(jìn)自移,與電纜小車同軌運(yùn)行。液壓站安裝在膠帶尾架并隨其移動,設(shè)備列車由液壓站提供動力,用液壓缸步進(jìn)移動。電纜小車由轉(zhuǎn)載機(jī)推移聚攏,設(shè)備列車及鏈條拉動伸展。工作原理:將液壓邁步推移吊掛設(shè)備列車分為前、中、后三段,三段之間用兩條行走油缸鉸接起來,各段均布設(shè)制動小車,其中:前段和中段各設(shè)置六輛制動小車、后段設(shè)置四輛制動小車。用油管將前、后段各制動小車的制動缸并聯(lián)為一組,同組各制動小車的制動缸同時(shí)打開和關(guān)閉,中間各制動小車的制動缸并聯(lián)為另一組。設(shè)備列車行走時(shí),兩組制動小車交替工作,一組打開,另一組制動。不行走時(shí),兩組制動小車均制動。前、后兩行走缸同步工作形成“同步式自移系統(tǒng)”,使整個(gè)設(shè)備列車步進(jìn)前行,有效防止列車上坡時(shí)前部堆積,下坡時(shí)后部前擁(如圖1)。電纜小車緊隨設(shè)備列車之后,分布于設(shè)備列車和轉(zhuǎn)載機(jī)間單軌上,托載著電纜和油水管,在設(shè)備列車的牽引下伸展散開,在轉(zhuǎn)載機(jī)推移下聚攏收縮,一張一馳循環(huán)前行。液壓邁步推移吊掛設(shè)備列車整體設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)如表1所示。5進(jìn)自移式1)該液壓邁步推移吊掛設(shè)備列車采用單軌承載導(dǎo)向、液壓步進(jìn)自移的方式,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備列車的高效快速移動,具有安全可靠、使用簡單的特點(diǎn)。2)該設(shè)備列車在滿足設(shè)備前移的功能外,解決了從設(shè)備列車至轉(zhuǎn)載機(jī)之間礦用電纜、液管等的拖掛問題。6特殊情況的地面下新型液壓邁步推移吊掛設(shè)備列車的研制,將解決絞車牽引所帶來的頻繁移絞車、用工投