單軌吊智能擋車裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

袁 丁， 吳亞雷

(山東華源礦業(yè)公司 友眾煤業(yè)， 山西 壽陽(yáng) 045400)

山東華源礦業(yè)公司友眾煤業(yè)位于山西省晉中市壽陽(yáng)縣宗艾鎮(zhèn)，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力90萬(wàn)t/年，主要開采3#煤層、6#煤層、15#煤層。在礦山輔助運(yùn)輸過(guò)程中，運(yùn)輸人員的架空乘人裝置多與運(yùn)輸物料的單軌吊系統(tǒng)同巷布置，由于單軌吊機(jī)車的自牽引性、流動(dòng)性，使架空乘人裝置同單軌吊機(jī)車相互之間無(wú)法閉鎖。目前，單軌吊機(jī)車運(yùn)行和架空乘人裝置均采用人工控制方式運(yùn)行，即單軌吊機(jī)車運(yùn)行時(shí)，需要人工聯(lián)系架空乘人裝置司機(jī)，將架空乘人裝置控制開關(guān)停電閉鎖；架空乘人裝置運(yùn)行時(shí)，需要人工站崗，形成封閉巷道管理區(qū)域，單軌吊機(jī)車嚴(yán)禁運(yùn)行。因此，在主要大巷輔助運(yùn)輸系統(tǒng)中，有必要研究一種能夠使同巷布置的架空乘人裝置、單軌吊系統(tǒng)相互閉鎖的裝置，以解決現(xiàn)有人工干預(yù)、控制可靠性差、無(wú)法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性閉鎖等問(wèn)題。

1 單軌吊智能擋車裝置的設(shè)計(jì)原理及使用條件

1.1 單軌吊智能擋車裝置的設(shè)計(jì)原理

單軌吊智能擋車裝置由防爆速度感應(yīng)開關(guān)、4v210-08氣動(dòng)電磁閥、氣缸、單軌吊吊軌、機(jī)械擋車裝置等組成。其設(shè)計(jì)原理為架空乘人裝置電控箱經(jīng)防爆速度感應(yīng)開關(guān)向該裝置的4v210-08氣動(dòng)電磁閥提供12 V電源，井下壓縮空氣通過(guò)氣線進(jìn)入4v210-08氣動(dòng)電磁閥，為其提供動(dòng)力氣源。架空乘人裝置托繩輪在架空乘人裝置運(yùn)行鋼絲繩的驅(qū)動(dòng)壓力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)或停止，防爆速度感應(yīng)開關(guān)固定在架空乘人裝置托繩輪金屬邊緣側(cè)20～40 mm位置，通過(guò)感應(yīng)架空乘人裝置托繩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)通斷。由防爆速度感應(yīng)開關(guān)的通斷來(lái)控制4v210-08氣動(dòng)電磁閥的得失電狀態(tài)，同時(shí)由4v210-08氣動(dòng)電磁閥的得失電狀態(tài)來(lái)操控氣缸的伸縮，氣缸與單軌吊吊軌機(jī)械擋車裝置連接，在氣缸伸縮的作用下關(guān)閉或打開。

工作原理如下：

1) 單軌吊智能擋車裝置工作狀態(tài)。

當(dāng)架空乘人裝置運(yùn)行時(shí)，托繩輪在其鋼絲繩的壓力作用下，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，防爆速度感應(yīng)開關(guān)在接收到轉(zhuǎn)動(dòng)模擬量后成通路，同時(shí)速度感應(yīng)開關(guān)控制的4v210-08氣動(dòng)電磁閥得電吸合，在氣動(dòng)兩位五通電磁閥的作用下，擋車裝置氣缸伸出，帶動(dòng)機(jī)械式擋車裝置關(guān)閉，在機(jī)械式擋車裝置和單軌吊吊軌的共同阻擋作用下，實(shí)現(xiàn)對(duì)單軌吊機(jī)車的擋車效果。單軌吊機(jī)車擋車裝置工作狀態(tài)見圖1.

1—4v210-08氣動(dòng)電磁閥 2—?dú)飧?3—單軌吊機(jī)車吊軌4—機(jī)械擋車裝置 5—防爆速度感應(yīng)開關(guān)6—架空乘人裝置鋼絲繩 7—架空乘人裝置托繩輪圖1 單軌吊機(jī)車擋車裝置工作狀態(tài)圖

2) 單軌吊智能擋車裝置的非工作狀態(tài)。

當(dāng)架空乘人裝置停止運(yùn)行時(shí)，架空乘人裝置托繩輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，防爆速度感應(yīng)開關(guān)在接收不到轉(zhuǎn)動(dòng)模擬量后成斷路，同時(shí)防爆速度感應(yīng)開關(guān)控制的4v210-08氣動(dòng)電磁閥失電斷開，在4v210-08氣動(dòng)兩位五通電磁閥的作用下，擋車裝置氣缸收縮，帶動(dòng)機(jī)械式擋車裝置打開，單軌吊機(jī)車沿吊軌可以通行。單軌吊機(jī)車擋車裝置非工作狀態(tài)見圖2.

1—4v210-08氣動(dòng)電磁閥 2—?dú)飧?3—單軌吊機(jī)車吊軌4—機(jī)械擋車裝置 5—防爆速度感應(yīng)開關(guān)6—架空乘人裝置鋼絲繩 7—架空乘人裝置托繩輪圖2 單軌吊機(jī)車擋車裝置非工作狀態(tài)圖

1.2 單軌吊智能擋車裝置的使用條件

單軌吊智能擋車裝置使用的必備條件：同巷布置的架空乘人裝置電控箱12 V電源、壓縮空氣、架空乘人裝置托繩輪等。

2 單軌吊智能擋車裝置優(yōu)點(diǎn)分析

2.1 安全性

該裝置主要采用井下壓縮空氣為動(dòng)力源，4v210-08電磁閥采用12 V本安型電源，外置速度感應(yīng)開關(guān)為礦用防爆型，保證了該裝置的安全可靠性。

2.2 適用性

該裝置主要適用于架空乘人裝置同單軌吊同巷布置的井工煤礦中，屬于單軌吊機(jī)車自動(dòng)擋車裝置技術(shù)領(lǐng)域。

2.3 經(jīng)濟(jì)性

該裝置的研究應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了擋車裝置智能控制化，符合“少人則安，無(wú)人則安”的總體思路。在人工費(fèi)用方面，每月節(jié)省兼職崗位工2人，按崗位日工資130元、每天分3個(gè)班次、每月30天、崗位工兼職站崗費(fèi)用按日工資10%計(jì)算，節(jié)省人工費(fèi)27 320元/年。目前，該礦有3部架空乘人裝置同單軌吊線路同巷布置，通過(guò)計(jì)算，該項(xiàng)目實(shí)施全年預(yù)計(jì)節(jié)省費(fèi)用27 320×3=8.2萬(wàn)元。在設(shè)備投入方面, 單軌吊智能聯(lián)動(dòng)擋車器加工成本價(jià)為706元， 僅需一套裝置便具備使用條件。在日常維護(hù)方面, 單軌吊智能擋車裝置具有維護(hù)簡(jiǎn)單便利的特點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，可頻繁動(dòng)作一萬(wàn)次以上。

3 單軌吊智能擋車裝置使用效果

單軌吊智能擋車裝置自投入使用以來(lái)，主要組成元件防爆速度感應(yīng)開關(guān)、4v210-08電磁閥、氣缸、吊軌機(jī)械擋車器等動(dòng)作靈敏可靠，保證了裝置的智能化應(yīng)用效果。另外，在提高單軌吊機(jī)車運(yùn)輸效率、降低人員勞動(dòng)負(fù)荷方面也具有重要意義。

4 結(jié) 語(yǔ)

友眾煤業(yè)公司單軌吊智能擋車裝置的成功設(shè)計(jì)，解決了長(zhǎng)期以來(lái)同巷布置的單軌吊機(jī)車同架空乘人裝置無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖，由原來(lái)人工站崗控制行車不行人技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑瘬踯嚳刂萍夹g(shù)。實(shí)現(xiàn)了同巷布置的單軌吊機(jī)車與架空乘人裝置相互閉鎖、自動(dòng)控制。該裝置將憑借其安全性、適用性、經(jīng)濟(jì)性在今后礦井智能化發(fā)展中得到更為廣泛的推廣與應(yīng)用。