趙東嶺

(中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司,河北省邯鄲市,056000)

★煤炭科技·機(jī)電與信息化 ★

副井轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)及液動(dòng)轉(zhuǎn)盤機(jī)設(shè)計(jì)

趙東嶺

(中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司,河北省邯鄲市,056000)

以東歡坨礦為例,概述了煤礦副井井口轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)的特點(diǎn),詳細(xì)闡述了液動(dòng)銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理、技術(shù)特征及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

液動(dòng)轉(zhuǎn)盤機(jī) 井口車場(chǎng)設(shè)備 銷齒

AbstractThe author of this paper p resents an account about the characteristics of the turntable mine car depot at the mouth of the auxiliary shaft of Donghuantuo Coal M ine.The description is focused on the structure,characteristics,working p rincip le,technical features and design features of the hydraulic pin-rail turntable.

Key wordshydraulic turntable,m ine car depot,pin-rail

1 引言

根據(jù)煤礦井型的大小,副井作業(yè)量及作業(yè)內(nèi)容情況,結(jié)合地面工業(yè)廣場(chǎng)總布置,副井井口車場(chǎng)型式可以有多種,如滑行道式環(huán)行車場(chǎng)、橫行小車車場(chǎng)、液壓折返道岔車場(chǎng)、轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)等,應(yīng)用較多的是滑行道式環(huán)行車場(chǎng)和轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)。滑行道式環(huán)行車場(chǎng)布置簡(jiǎn)單,礦車在環(huán)行線路上靠自溜滑行,礦車運(yùn)行方向的變換,只需有兩段曲率半徑與礦車軸距及滑行速度相適應(yīng)的彎道就可完成,無需設(shè)備。缺點(diǎn)是彎道半徑至少需要20 m,占地面積大,滑行坡度不易選擇,容易受氣候、車況等因素的影響,礦車運(yùn)行可靠性差,以往設(shè)計(jì)的礦井大都采用此種型式。轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)是在車場(chǎng)線路設(shè)置調(diào)車轉(zhuǎn)盤、低坡爬車機(jī)等設(shè)備,礦車是在上述設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和控制下運(yùn)行。開灤集團(tuán)東歡坨礦井、尉州礦業(yè)有限責(zé)任公司單侯礦井均采用中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)。

2 副井轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)

由中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)的東歡坨礦井副井井口轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)簡(jiǎn)圖見圖1。

圖1 開灤集團(tuán)東歡坨礦井副井井口轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)簡(jiǎn)圖

矸石礦車出井后滑行至翻車機(jī)前,經(jīng)推車機(jī)推車進(jìn)入翻車機(jī)內(nèi)翻矸,矸石經(jīng)倉下帶式輸送機(jī)轉(zhuǎn)載進(jìn)入矸石倉,汽車外運(yùn)。翻矸后的空礦車以一定的速度滑行進(jìn)入右側(cè)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤。經(jīng)強(qiáng)制改向的空礦車滑行至低坡爬車機(jī)前,經(jīng)低坡爬車機(jī)補(bǔ)償高度后,空礦車以一定的速度進(jìn)入左側(cè)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤,經(jīng)強(qiáng)制改向自溜到井口操車處。完成一個(gè)車場(chǎng)循環(huán)。該車場(chǎng)有以下特點(diǎn):

(1)把副井操車、翻車、礦車循環(huán)系統(tǒng)按照生產(chǎn)流程合理地組合在一個(gè)聯(lián)合建筑體內(nèi),建筑面積120 m×15 m,大大減少了占地面積,與滑行道式環(huán)形車場(chǎng)相比可減少占地面積2/3以上。

(2)礦車在井口房?jī)?nèi)運(yùn)行,避免了環(huán)境溫度對(duì)礦車造成的不利影響。同時(shí)避免電機(jī)車頻繁作業(yè)和工業(yè)場(chǎng)地被窄軌、架線穿插,使工業(yè)場(chǎng)地變得美觀。

(3)矸石重車在井口房?jī)?nèi)翻卸,有利于減少工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的污染。

(4)采用左右側(cè)兩臺(tái)電動(dòng)轉(zhuǎn)盤,使礦車工作形成一個(gè)閉合環(huán)路,生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊湊、線路簡(jiǎn)短、機(jī)械化程度高、運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)集中管理和自動(dòng)化操作。

(5)礦車自溜運(yùn)行距離短,加之有完善的檢測(cè)系統(tǒng)和可靠的保護(hù)設(shè)施,保證了礦車運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性和行車的均衡性。

(6)礦車從出罐籠到翻車機(jī)卸載,經(jīng)低坡爬車機(jī)補(bǔ)償高度,再操車進(jìn)入罐籠,完成一個(gè)工作循環(huán)只需8 min,大大提高了礦車周轉(zhuǎn)率。

3 液壓銷齒轉(zhuǎn)盤使用及研發(fā)情況

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步,中煤邯鄲設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司在總結(jié)東歡坨礦井1.5 t礦車電動(dòng)轉(zhuǎn)盤設(shè)備設(shè)計(jì)、使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,研發(fā)出全新的液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)。

液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)主要用于礦山窄軌運(yùn)輸,安裝于礦車循環(huán)車場(chǎng)兩端。作為礦車改向的運(yùn)輸設(shè)備,可使礦車做0～180°范圍改向,是礦車循環(huán)車場(chǎng)重要設(shè)備之一。

3.1 液壓銷齒轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工作原理

液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)由盤體、中心支承、支承輪、液壓驅(qū)動(dòng)站、轉(zhuǎn)盤罩、圍欄等組成。轉(zhuǎn)盤周圍設(shè)有內(nèi)外護(hù)軌,起導(dǎo)向作用,使礦車沿著設(shè)定的軌跡運(yùn)行。在盤體下設(shè)有6組滾輪,滾輪沿著盤體下導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動(dòng),增加了轉(zhuǎn)盤承載能力。

工作時(shí)轉(zhuǎn)盤持續(xù)旋轉(zhuǎn),礦車從轉(zhuǎn)盤一側(cè)切線方向沿軌道進(jìn)入,隨著轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),礦車被帶到伸進(jìn)轉(zhuǎn)盤的出車側(cè)軌道上,由軌道導(dǎo)向,借助于轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)推力,使礦車沿著出車軌道滑出。液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)采用液壓馬達(dá)與齒輪直聯(lián),通過銷齒周邊驅(qū)動(dòng)盤體,能耗低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎,維護(hù)方便,傳動(dòng)效率高,適合惡劣的環(huán)境下工作。液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

3.2 液壓銷齒轉(zhuǎn)盤技術(shù)特征及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

液壓銷齒轉(zhuǎn)盤機(jī)主要技術(shù)特征:適用車輛為1.5 t、900 mm軌距礦車 (空車);礦車回轉(zhuǎn)半徑1750 mm、回轉(zhuǎn)角度0～180°;轉(zhuǎn)速5.03 r/min;礦車回轉(zhuǎn)中心線速度0.92 m/s;驅(qū)動(dòng)液壓站電機(jī)功率7.5 kW。

從設(shè)計(jì)角度及運(yùn)轉(zhuǎn)情況看,轉(zhuǎn)盤機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù)如回轉(zhuǎn)半徑、轉(zhuǎn)盤速度、礦車入盤速度應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一,以使礦車改向更方便,礦車出入轉(zhuǎn)盤機(jī)更順暢。

工作時(shí),礦車自溜滑行進(jìn)入持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤后,應(yīng)盡可能快地達(dá)到與盤體相對(duì)靜止,并隨盤體一起旋轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)礦車的強(qiáng)制改向。為此,上述幾個(gè)參數(shù)的選取應(yīng)基于兩個(gè)原則:轉(zhuǎn)盤盤面與礦車車輪輪緣的摩擦力同礦車所受離心力平衡;礦車入盤速度與礦車回轉(zhuǎn)中心線速度一致。若入盤速度大于礦車回轉(zhuǎn)中心線速度,礦車往往沖擊周圈的圍欄;反之,礦車滯后于轉(zhuǎn)盤運(yùn)行。若礦車入盤速度與礦車回轉(zhuǎn)中心線速度相差過大,均不利于瞬間達(dá)到礦車與盤體的相對(duì)靜止。

該液壓轉(zhuǎn)盤機(jī)已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利,可廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、建材等行業(yè)。對(duì)老礦的改造及新建的礦井均適用,具有良好的推廣應(yīng)用前景。

[1]王志勇,夏琴芬.煤礦專用設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 (提升容器及窄軌運(yùn)輸設(shè)備)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社

[2]于載澤等.礦井生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京:中國(guó)經(jīng)濟(jì)出版社

(責(zé)任編輯 張艷華)

Designsof auxiliary shaft turntable car depotatminemouth and hydraulic turning plates

Zhao Dongling

(Handan Design Engineering ChinaCoal Co L td,Handan,Hebei p rovince 056000,China)

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趙東嶺 (1966-),男,河北省大名縣人,高級(jí)工程師,1988年畢業(yè)于中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè),現(xiàn)從事礦山機(jī)械工藝與設(shè)備的設(shè)計(jì)工作。