采区斜巷新型防跑车装置的研制.pdf

f 、 - t t ， 2 0 0 0 年第4期 中州煤炭 总第 1 0 6 期 采 区 斜 巷 新 型 防 跑 车 装 置 的 研 制 吴 昭 庆 - ， 樊 恩 方 广生 t ， 陈 昌 林 一 r 』 1 ． 鹤煤粟 团公 司， 河 4 5 8 0 0 0一 ；2 ．充州旷业粟 团公 司， 山东 邹县 2 7 3 5 o o 摘要 对现有井下采区斜城运输轨道防跑车装置的性能进行了比较， 舟绍 了所研制的采区斜巷新型防跑车装置 的结构 、 原理及相关尺寸的确 定。 关 键 词 墨垦 塑 童； 堕 照主 盏 墓； 结 构； 原 理 中国分类 号 T D 5 5 3 文献标 识码 11 1概 述 卉 - 一 -b d ．{ l 文 编号 1 ∞3 0 5 o 6 2 o 0 o o 4 一o o 0 8 一O l 目前 ， 鹤 煤 集 团 公 司 井 下 采 区 斜 坡 运 输 轨 道 使 用 的 防 跑 车 装 置 有 手 动 、 雷 达 和 电 动 液 压 等 多 种 防 跑 车 装 置 ． 其 中 以 电 动 液 压 防 跑 车 装 置 居 多 。 这 些 防 跑 车 装 置 在 实 际 生 产 中 发 现 的 主 要 问 题 有 手 动 防 跑 车 装 置 对 人 的 工 作 责 任 心 要 求 较 高 ， 使 用 中 可 行 f 3 - 较 差 ； N- 达 防 跑 车 装 置 造 价 昂 贵 ， 维 修 工 作 难 度 大 ； 电 动 液 压 自 动 防 跑 车 装 置 存 在 动 作 环 节 多 、 维 修 量 大 、 造 价 高 及 易 烧 损 电 机 等 问 豚 鉴 于 以 上 原 因 ， 鹤 煤 集 团 公 司 于 1 9 9 9年 研 制 开 发 了 压 绳 式 斜 井 防 跑 车 装 置 。 实 践 证 明 ， 该 装 置 具 有 结 构 简 单 、 操 作 方 便 和 造 价 低 等 优 点 。 2工 作 原 理 压 绳 式 斜 巷 防 跑 车 装 置 工 作 原 理 如 图1所 示 ， 如 果 误 操 作 ， 都 有 可 能 从 上 往 下 跑 车 ， 这 ml - 挡 车 装 置 应 起 作 用 ， 并 有 效 地 将 车 拦 住 。 当 提 升 钢 丝 绳 松 弛 ， 托 绳 轮 靠自重 下 落 ， 使 传 杆 绳 松 弛 ， 传 感 杆 靠自重 下 落 至 挡 车 位 置 ， 如 果 矿 车 从 上 平 台 跑 下 ， 必 然 擅 动 传 感 杆A 端 且 往 下 转 动 ， 口 端 往 上 转 动 ， 拉 动 执 行 钢 丝 绳 使 脱 钩 器 动 作 ， 挡 车 栏 下 落 至 挡 车 位 置 ， 拦 住 下 跑 矿 车 ， 同 时 缓 冲 器 减 弱 下 跑 矿 车 的 冲 击 力 ， 达 到 平 稳 拦 车 目 的 。 2． 2提 升 钢 丝 绳 处 于 张 紧 状 态 提 升 钢 丝 绳 处 于 张 紧 状 态 是 矿 车 在 轨 道 上 ．iN行 或 停 止 时 ， 矿 车 不 发 生 跑 车 ， 挡 车 装 置 不 能 拦 车 ， 且 必 须 使 矿 车 能 顺 利 通 过 。 其 原 理 为 张 紧 的 提 升 绳自 动 将 托 绳 轮 托 起 ， 使 传 感 钢 丝 绳 张 紧 ， 使 传 感 杆A 端 上 抬 至 使 矿 车 能 通 过 的 位 置 。 这 时 脱 钩 器 ．4 - 动 作 ， 挡 车 栏 不 起 挡 车 作 用 矿 车 顺 利 通 ． t h t 。 3相 关 尺 “ d - 的 确 定 图 1 压绳式斜井 防跑车装置工作原理示意圈 1 一 主导绳轮 } 2 一托蝇轮 ； 3 一滑道架 4 一传感钢丝绳； 5 传感 杆 ； 执行钢丝蝇 7 一脱 钩器 ； 卜 挡车栏 ； 蠼 冲器 】 地辊； 1 1 一 小导绳 轮 提 升 钢 丝 绳 有2 种 工 作 状 ．W- 张 紧 状 态 和 松 弛 状 态 。 现 就 这2种 状 态 说 明 该 防 跑 车 装 置 I 作 原 理 2． 1提 升 钢 丝 绳 处 于 松 弛 状 态 提 升 钢 丝 绳 松 驰 有2种 情 况 第1种 情 况 是 提 升 钢 丝 绳 在 上 平 台 没 “ O f挂 车 或 挂 车 没 有 下 变 坡 点 ； 第2 种 情 况 是 提 升 钢 丝 绳 在 下 山 停 车 场 。 这2种 情 况 下 ． 收藕 日j _ l ∞o 0 0 6 , 一1 6 作者简介 吴昭庆 1 9 6 4 一 ， 男 ， 安徽安庆人． 工程师． 1 9 8 9年毕业于 淮南矿院矿业机械专韭 ， 理任鹤煤集团机 电公 司租赁科科长 ． 长期从 事全局设备管理和维修工作。 8 1 传 感 杆d 端 高 度 。 挡 车 时 A 端 距 轨 面 垂 直 高 度 小 于7 0 0 一， 不 挡 车 时A 端 距 轨面 垂 直 高 度 大 于1 4 0 O 一， 挡 车 与 不 挡 车 状 态A 端 的 垂 直 高 度 差 为 7 ∞ ～8 0 0 一。 2 挡 车 栏 距 轨 面 高 度Ⅳ。 挡 车 栏 未 下 落 状 态 时 ， 挡 车 栏 距 轨 面 高 崖 为1 5 O 0 mm 。 3 变 坡 点 到 传 感 杆 距 离 。 L 为1节 列 车 长 度 加 安 全 距 离 ， 取 1节 列 车 艮 度 为 6 m． 安 仝 距 离 取6 m．即厶 1 2 m 。 4 传 感 杆A 端 到 挡 车 栏 的 距 离 厶 。 以 跑 车 时 矿 车 从 端 到 挡 车 栏 下 落 位 置 所 需 时 间 大 于 挡 车 栏 下 落 时 间 为 条 件 确 定厶 ， 茼 化 计 算 如 下 设 矿 车 在 变 坡 点 位 置 时 速 度 为o， 矿 车 轨 道 摩 擦 系 数 o． 0 2， 巷 道 倾 角 。2 0 口 ， 下 跑 矿 车 从 变 坡 点 至 撞 杆 A端 所 用 时 间 为 幻， 则 l 3 厄i7 Ⅱ一 日 i c ∞d一3 1 6 m／ s 幻 2 ． 75 s 下 跑 车 辆 至A 端 的 速 度 为 as 3 8 7 n1 ／s 脱 扣 器 动 作 后 ， 挡 车 栏 下 落 至 挡 车 位 置 时 间 为 T n ， 下 转 第 l 5页 维普资讯 l 2 O O 0年第 4期 蘩继国 浅析 A D 型综合保护器过流保护爰短路闭锁原理 总第 1 0 6期 同 时 ， 反 向器 输 出 高 电平 ， 过 流 显 示 极 管 不 亮 表 示 无 过 流 发 生 。 发 生 过 流 故 障 时 ， c 点 电 位 高 ， a点 电 位 也 较 高 。 遮 时 比 较 运 算 放 大 器I c1 的 反 向 输 人 端 电 位 高 于 同 相 给 定 电 位 ，比 较 运 算 放 大 器 输 出 低 电 平 ， f I - s 触 发 器 I 岛 输 出 高 电 平 ， 或 门 I c 6 I 因 此 而 输 出 高 电 平 ， 经 与 非 门 及 反 向器 后 ， 使 输 出 高 电 平 ． 继 电 器J释 放 ． 其 常 开 接 点 断 开 ． 主 回 路 跳 闸 。 同 时 触 发 器 输 出 的 高 电 平 进 入 反 向 器 的 输 入 端 ， 使 反 向 器 输 出 端 为 低 电 平 ， 进 行 过 流 指 示 。 3过 流 动 作 值 的 整 定 1 负 载 较 大 ， 合 上 时 仍 不 能 满 足 整 定 要 求 时 ， 只 有 ～ 全 断 开 ， 此 时 比 较 运 算 放 大 器 l 的 反 向 输 入 端 的 信 g- 电压 是 这 样 取 得 的 ① 整 流 输 出 的 电 压 首 先 加 在 、 R6 l 上 ， 由 它 们 分 压 ； ② 上 分 得 电 压 经 二 极 管DI 9 加 在 电 阻R∞和RB与 地 之 问 ， 由 和R 0 分 压 ； ③ 取 R R 上 分 得 的 电压 加 到 的 反 向 输 入 端 。 2 负 载 较 小 ， l 1 一 有 一 个 合 上 时 ， Ub ， 二 级 管 D | 9 截 止 ， 故 将 输 入 反 向 输 入 端 作 为 过 流 输 入 信 号 ； 一 都 断 开 ． 通 过 电 压 为 0， 即 投 有 电 压 信 号 过 来 ， 此 时 nq 导 通 ， 过 流 信 号 通 过D 、 R 送 入I cl 反 向 输 入 端 。 4短 路 能 力 闭 锁 4． 1非 闭 锁 i 当 主回 路 正 常 工 作 ， 或 者 过 流 电 流 小 于 或 等 r 4∞ 0 A时 ， 由 、 q 、 组 成 的 半 波 整 流 电 路 输 出 的 脉 动 电 流 ， 经 电 阻 4 和 接 地 后 ， 在d点 产 生 的 电 位 ， 也 即 比 较 运 算 放 大 器I C 的 反 相 输 入 端 信 号 电 雎 比 较 低 ， 使 l c 输 出 为 高 电 平 。 此 时 与 非 门 将 只 随 I c l 的 输 出 电 平 高低 而 改 变 ， 即 当主 回路 正 常 时 ， 或 门 I 和 1 0号 输 入 端 为 低 电 平 ， 其 输 出 也 为 低 电 平 ， 与 非 门L 1输 出 高 电 平 ， 反 相 器 输 出 低 电 平 ， 继 电 器 J吸 台 ； 当 主 回 路 过 流 时 ． 情 况 相 反 ， 与 非 门 L 输 出 低 电 平 ， 反 相 器 输 出 端 为 高 电 平 ． 继 电 器J释 放 ， 主 回 路 通 过 奉 磁 力 起 动 器 的 真 空 接 触 器 断开 ， 切 断 主 回路 故 障 电 流 。 4， 2闭 锁 i 当 主 回 路 短 路 电 流 大 于4 0 0 0 A 时 ， 保 护 器 进 短 路 能 力 闭 锁 状 态 。 此 时 ， 由 、 、 组 成 的 半 渡 整 流 电 路 输 出 的 脉 动 电 流 较 大 ， 它 经 电 阻R _ 和 后， 在d 点 产 生 一 个 电 位 ， 足 以 使 比 较 运 算 放 大 器I cI 翻 转 ， 也 即 其 输 出 端 由 高 电 平 对 应 于 非 闭 锁 态 跳 变 为 低 电 平 信 号 电压 ， 从 而 使 得 与 非 门 保 持 高 电 平 输 出 。 相 应 地 ， 反 相 器 输 出低 电 平 ， 继 电 器 J也 就 吸 合 ， 导 致 车 磁 力 起 动 器 在 这 种 极 端 故 障 下 ， 其 接 触 器 不 断 开 ， 而 最 终 使 其 前 级 馈 电 开 关 跳 闸 ， 奉 起 动 器 的 真 空 接 触 器 得 以 保 护 。 ⑦ 上 接 第 1 0页 注 量 近 4 0 m | ， 这 不 仅 使 工 程 造 价 增 加 很 多 ， 而 且 也 给 现 场 施 工 带 来 极 大 困 难 。 为 解 决 固 定 支 架 体 形 过 大 难 题 ． 我 们 大 胆 应 用 “ 微 量 位 移 与 力 衰 减 理 论 ” 设 计 固 定 支 架 。该 理 论 的 基 础 为 当 固 定 支 架 产 生 微 量 位 移 后 ， 其 所 受 应 力 将 按 比例 衰 减 。 由 于 土 壤 是 可 压 缩 的 非 刚 性 体 ， 施 工 中虽然要求 固定 支架 周围土壤 夯 实 ， 但也 不 可 能 达 到 刚 性 体 。 因 此 ， 固 定 支 架 微 量 位 移 的 事 实 是 存 在 的 。而 实 际 工 程 中 固 定 支 架 发 生 微 量 位 移 仅 几 十 毫 米 ， 也 不 会 给 系 统 造 成 多 大 影 响 。 但 其 所 受 推 力 将 大 大 减 少 。据 实 验 结 果 表 明 当 移 动 2 5 r r 一 ． 其 承 受 力 可 衰 减 6 0 ％ 一7 0 ％ 。 应 用 “ 微 量 位 移 与 力 衰 减 ” 理 论 设 计 固 定 支 架 ， 固 定 支 架 的 尺 寸 大 大 减 少 ， 主 固 定 支 架 的 馄 凝 土 浇 注 量 不 足 1 0 m| 。 这 在 降 低 工 程 造 价 的 同 时 ， 也 在 很 大 程 度 上 减 少 了 施 工 难 度 经 过 1 a的 运 行 观 测 ， 主 固 定 支 架 位 移 量 在 2 03 0 r r 一 ， 完 全 符 合 设 计 要 求 ， 固 定 支 架 无 一 受 损 。 4经 济效 益 分 析 原 直 埋 设 计 与 优 化 设 计 后 主 要 项 目对 比如 表 1 。 表 1 原直埋设计与优化设计后主要项 目对 比 拄 上栏为 直埋设计， 下栏为优化设计后。 由 表 1可 以看 出 优 化 设 计 与 原 设 计 相 比 ， 仅 材 料 费 一 项 可 节 约 3 1 7万 元 ． 经 济 效 益 非 常 显 著 。③ 参考文献 [ 1 穆树芳 ． 实用直埋供热管道技术[ M ] 棘州 中国矿业』 学出版 杜，1 9 9 3 ． 上 接 第 8页 √2H ／g 0． 5 5 9 ≥ 1 ／ 2 口 砰 5 2 6 取厶 不 小 于 6m。 5 缓 冲 绳 长 度 取 不 小 于1 0 m。 4适 用 条 件 该 装 置 适 用 以 下 条 件 的 矿 井 1 井 下 空 气 相 对 湿 度 不 大 于 9 5％ ； 2 上 平 台 长 度 不 小 于1 8 m； 3 有 沼 气 爆 炸 性 混 合 物 的 矿 井 ； 4 无 明 显 振 动 或 冲 击 振 动 的 地 方 。 5结 论 1 该 套 装 置 结 构 简 单 ， 便 于 维 护 ， 直 观 性 强 ； 2 整 套 装 置 动 作 无 需 另 附 加 动 力 设 备 ， 故 障 率 低 ． 与 其 它 防 跑 车 装 置 相 比 减 少 了 很 多 中 间 环 节 ； 3 造 价 低 ， 每 套 造 价 仅 在 0 3万 元 左 右 。 该 装 置 在 鹤 煤 集 团公 司 三 矿 井 下 工 业 性 试 验 期 间 的 意 外 跑 车 中 取 得 了 良 好 的 挡 车 效 果 ， 现 正 在 全 公 司 推 广 应 用 。⑦ I 5 维普资讯