900mm轨距矿车电动转盘的设计.pdf

一 9 0 。 。 0 m _ m 。。 鬻 嚣 ． 謦 蕊 蠢 鬻 翱 _ llll ⋯ 蠹 鬃 l『 0 l l 北 京煤 炭设 计研 究院 集 团 马 萍 -_r／ 摘要电动转盘作为新型的矿车改向设备， 可使车场布置紧凑 ， 提高窄轨运输 自动化程 度 ， 尤其适宜改扩建矿井矿车循环系统， 能解决 因场地狭窄给工艺布置带来 的困难。本文结台 开滦 吕家坨矿改扩建工程混合 井副提 矿车循环 系统使用 电动转盘 的实例， 较详细地 介绍 了 9 0 0 mm轨 距 电动 转盘 的结 构特 关键词矿 车循环 系统 在 我 国 矿井 窄 轨运 输 中 ， 常用 弯道 、 折返 道 岔 或 横 行 小车 、 人力 回转 盘等 方 式 来 改 变 矿 车 的 运 行 方 向 。前 者 的缺 点 是 占地 面积 大 、 损 失 高 差 大 、 可 靠 性 差 i 后 者 的缺 点 是 工人 劳 动强 度 大 、 不 利 于 窄 轨 运 输 的 自动 化 。 9 o年 代 以来 ， 借 鉴 国外 设 计 经 验 ， 先 后 有 北 京 、 沈 阳 、 石 家 庄等 多家煤 炭设 计 院在 改 扩 建 或 新 建 矿 井 项 目中 ， 研 制 了 电 动转 盘 这一 新 型 设 备来 改 变 矿 车 运 行 方 向 ， 取 得 了 较 好 的使 用 效 果 石 家 庄 院承 担 的 开 滦 吕家 坨 矿 改 扩 建 工 程 ， 其 混 台 井 井 口设 主提 、 剐提 两套 提 升 系统 ， 井 口场 地 显 得 十 分 拥 挤 。哥 I 提 矿 车循 环 系统 若 接 通 常 的 自穗 精 行 道 式 环 形 车 场 布置 ， 则 车 场 将 达 I 4 0 m 长 ， 3 o 宽 ， 不 仅 占 地 面 积 大 ． 而且 包 围 了副提 绞 车 房 ， 致 使 提 升 绞 车 等 设 备 很 难 进 人绞 车房 内。 因此 ， 取消 精 行 弯 遭 ， 用 电 动 转 盘 来 强 制 矿 车 改 向 ， 成 为 该 车 场 工 艺 布 置 的 较 佳 选 择 。该 电 动 转 盘 与小 角 度长 距 离 爬 车 机 配 台 使 用 ， 较 好 地 解 决 了场 地 挟 窄 、 布 置 困难 的 问题 ， 环形 车场 长 I 1 0 m， 宽 l 8 5 m， 大 大 减 少 了 占地 面积 ． 使 副提 升 车 场 与 混 合 井 井 口联 台 建 筑 联 为一 体 ， 整个 工业 场地 布 局 紧 凑 、 台 理 。 这 台 3 t 矿 车 电 动 转 盘 ， 于 1 9 9 4年 n 月 安 装 运 行 ， I 9 9 5年 1 0月通 过 了 原煤 炭 部 主 持 的产 品 鉴定 。 运行 五 年 多 时间 以来 ， 平 均 每 天 通 过 电 动 转 盘 的空 、 重 3 t 矿 车 达 l o o 辆 左 右 ， 转 盘 运 行 平 衡 ， 工 作 稳 定 可 靠 ， 维 修 量 较 小 。 在 国 内 ， 将 电 动转 盘 成 功地 运用 于 3 t 矿 车循 环 系统 中 ， 吕 家坨 矿 改 扩建 工 程 尚 属 首 例 ， 现 将 这 台 设 备 的 设 计 特 点 介绍 给 大 家 ， 以供 借 鉴 。 1 使 用环 境 、 条件 该 电 动转 盘 安装 于混 台 井 井 口副 提 升 环 形 车 场进 车 侧 矿 车驶 入 操 车设 备 拐 弯 咽 喉 姓 ， 通 过 电 动 转 盘 改 向 的 矿 车有 9 0 0 n 血 轨 距 3 t 固 定 式 矿 车 、 材 料 车 和 平 板 车 等 ， 既 有 空车 ， 又有 重 车 ， 矿 车类 型较 多 ， 载 荷 较 大 ， 输 送 量 也 大 ， 因 而转 盘 的使 用 条 件 较 繁 杂 ， 对 转 盘 设 计 的 要 求 较 高 ， 其使用性能 监须确保 副提 升矿 车循 环 系统 的畅行 无 阻 。 2技术 性 能和 特 征 名 称 数 值 适 用 矿 车 类 型 辆 挈 ； 最 式 矿 最 大 承载 量 k N l 0 0 转 盘直 径 一 4 ， 0 D 转 盘转 速 5 l 6 车轨 距 一 9 ∞ 回转矿 车 角度 l 柏 回转矿车中心线速度 口 O S 7 5 型 号 XU l l一9一l ／ 4 3 驱 电 动机 功 率 k w 动 电动 机转 速 咖 1 4 5 0 装 置 减 速 机建 比 4 3 输出轴许甩转距 9 0 ∞ 传 模 数 一 l 4 动 齿 数 个 z l 1 5 ， z l9 8 齿 变 位 系数 f 个 0 5 ， 0 1 7 轮 传动中心距 栅 8 0 0 转盘 总重 量 k g l 鹏∞ 3结构 特 点 该 电动 转 盘 由 驱 动 装 置 、 盘 体 、 支 承 装 置 、 进 、 出车 轨 道 、 外 挡 边 和 导 向架 等 部分 组 成 。如 图 1所示 维普资讯 图 1电动转 盘 的示 意 图 1 一 驱动 装置 ； 2 一 导 向槊 ； 卜盘 体 ； 支 承装 置 ； 卜出车 轨道 ； 6 _ _ 进 车轨道 ； 7 一 外档 边 3 1驱 动 装置 采 用 标 准 定 型 产 品 电机 减 速 机直 联 式 的行 星 摆 线针 轮减 速 机及 一 对传 动 齿轮 带 动 盘 体 转 动 。 这种 直 联 式减 速 机 体 积小 ， 重 量轻 ， 传 动 效 率 高 ， 运 转 平 稳 ， 过 载 能 力大 ， 工作 可 靠 ， 使 用 寿命 长 。 经 过 多个 传 动 方 案 的 比选 后 ， 采 用上 述 传 动 方 式 ， 将 传 动装 置 布 置 在 转 盘 盘 体 之 上 ， 跟 通 常 转 盘 将 其 安 装 在 盘 体 之 下 的设 计 相 比 ， 具 有 结 构 紧 凑 ， 维 修 更 换 方便 、 工 作 环境 好 等优 点 。 传 动齿 轮采 用 一 对 开 式 齿 轮 传 动 ． 因 此 齿 面 磨 损 为 其 主要 破 坏 形 式 。 为 保 证 其 具 有 一 定 的 使 用 寿命 ， 故 设 计 采用 的齿 轮 模 数较 大 ， 若 选 用 标 准 齿 轮 传 动 方 式 ， 则 势 必使 传 动 中心 距 偏 大 。 为 使 转 盘 传 动 系 统 结 椅 紧 凑 ， 采 用 角变 位齿 轮传 动 ， 这 样 既 配 凑 出 合 适 的传 动 中 心距 ， 又 均衡 了大 小 齿轮 的强 度 和滑 动率 尽 营 由此 带 来 齿 轮 啮 合重 合 度 略 微 降低 ， 但 由 于转 盎 为 低 速 运 行 ， 故 对 其运 行 平 稳性 影 响 甚 微 。 3 ． 2盘 体 盘 体是 直接 承 受 矿 车 负 荷 的 重 要 部 件 ， 应 该 具 有 较 高 的强 度 、 刚 度及 耐 磨 性 。设 计 中充 分 考 虑 了这 些 要求 ， 盘体 用 2 0 m m 厚 钢 板 作 面 板 ， 配 以 密 集 的纵 、 环 向筋 板 焊 接 成 4 5 C O mm 圆盘 。为便 于运 输 ， 盘 体 由两 个 半 盘 体用 螺 栓联 接 而成 盘 面 材 质 钢 ， 并加 以表 面 喷 丸硬化 处 理 这是 考虑 到 矿 车车 轮 缘 与 盘 面 为 点 接 触 ， 接 触 应 力 较 大 ． 且 矿 车 在进 出转 盘 时 车 轮 缘 与 盘 面 之 间 有 一 定 的相 对 滑 移 、 摩 擦 的缘 故 。 3 ． 3支承 装置 ． 支承 装 置 包 括 支 承 滚 轮 和 中 心 轴 。支 承 滚 轮 共 1 6 个 ， 均 匀 分 布且 圃定 在盘 体 下 周 边 ， 支 托 在 环 形 钢 轨 基 础 上 ， 以承 受 转 盘 上 的 全 部 垂 直 载 荷 。滚 轮 随 同盘 体 一 起 旋转 ， 可保 证 其磨 损 均 匀 。转 盘 中 心 轴 为 定 轴 ， 主 要 起 定 心作用 ， 同 时 巧 妙 地 作 为 转 盘 导 向 架 的支 承 点 之 一 。 中 心 轴上 装 配 一 个 双 列 向 心 球 面 滚 于 轴 承 ， 用 来 承 受 齿 轮 传动中产生 的啮合力， 还可在 盘体安装精度不高时 ， 允许 盘面 相对 于 中心 轴 轴 心 线 有 一 定 的倾 斜 度 ， 从 而 降 低 了 安装 难 度 。但 该 倾 斜度 必 须 在 传 动齿 轮 副 允 许 的齿 面接 触精 度 要 求 范 围 内 ， 以 免 造 成 传 动 齿 轮 啮 合 不 良而 过 早 失 效 。这 种支 承 方 式 ， 即 转 盘 上 的 垂 直 载 荷 和 水 平 载 荷 分 别 由 壤轮 组 和 中 心 轴 承 来 承 受 ， 使 得 结 构 设 计 和 计 算 大 为 简 化且 准 确 。 3 ． 4连 车轨 道 与 出车轨 道 采 用 伸人 盘 面 的引导 段 结 构 形 式 ， 以轨距 作 为 承 接 、 引 导进 、 出转 盘 的矿 车 的基 准 ， 可 以 不 限 车 型 而 有 救 地 保 证矿 车 出 盘 时 不 掉 道 。 由 于 矿 车 在 进 、 出 转 盘 时 有 较 大 滑移 、 摩 擦 ， 故 轨 道 上 镶 嵌 有 耐磨 的轻 轨 轨 头 ， 且 设 计 戚 利 于 自馏 精行 的下 坡 道 。 为方 便 转 盘 与 车 场 战 路 的 连 接 布 置 ， 进 车轨 道 与 出 车轨 道 间呈 4 夹 角 。 3 5外挡 边 为 防 止矿 车 脱 离 盘 体 ， 在 转 盘 蚪 缘 矿 车 回 转 范 围 周 边 设 置有 固定 的挡边 ， 即外挡 边 。 3 6导 向鬟 导 向架 与进 、 出 车 轨 道 和 外 挡 边 共 同界 定 出 矿 车 在 转 盘 上 的回转 区 域 ． 同时 也 是 驱 动装 置 的 安 装基 麈 ， 传 动 齿 轮副 的防 护罩 。 4存在 的 问题 及 改进 措施 该 电动 转盘 在 安 装 运 行 一 段 时 间 后 ， 发 现 以 下 问 题 并 改进 1 为 便 于 运 输 盘 体 由两 个 半 盘 体 用 螺 栓 联 接 而 成 ， 其 接合 面刚度不够 、 接合精 度不易保 证， 长 久运行后 易造成 接 合 面 错 动 变 形 ， 现 场 采 取 了朴 强 措 施 。条 件 许 可 的 话 ， 以后 的设 计 仍 以完 整 盘 体 为好 。 2 进、 出车 轨道 采 用角钢 镶嵌 轻轨 轨 头 的结 构 型 式 ， 其 伸 人 盘 面 的 引导 段 轨 道 ， 受 结 构 局 限 其 强 度 、 剐度 较 差 ， 并 且 易磨 损 ， 给 现 场 使 用 带 来 一 定 的 维 惨 量 ， 以后 的结 构设 计 应考 虑 便 于 更 换 ； 或 者 不 设 引导 段 ． 采 用 导 向 架 结 构 强 制 矿 车 出 转 盘 ， 进 、 出 车 转 道 采 用 轻 轨 ， 但 这 样 必 须 考 虑肪 止 出转 盘 矿 车掉 道的 可 能性 。 5结语 1 将 电动 转 盘运 用 于 矿 车 循 环 系统 中 ， 可 使 车 场 布 置 紧 凑 、 节 省 占地 面 积 ， 缩 短 矿 车 循 环 周 期 ， 改 善 工 人 劳 动 条 件 ， 提 高 轨 道 运 输 自动 化 程 度 ， 尤 其 适 宜 改 扩 建 矿 井 ， 能解 决 因场 地 狭 窄 给工 艺 布 置 带来 的 困 难 ， 其 获 得 的 经 济效 益 和 社会 效 益都 是 十分 明 显 的 。 2 经过 五 年 多 的运 行 证 明 ， 这 台 电 动 转 盘 结 构设 计 合 理 ， 承 载 能 力 大 ， 使 用 性 能 良好 ， 可 广 泛 适 用 于 9 0 哳 曲 丑 轨距 的 1 ． 5 t 、 3 t 固定 车厢 式 矿 车 、 材 料 车 和 平板 车 。 责任鳊辑严 民杰 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