主斜井串车提升煤滚笼前煤车缓冲器的研制

王秋石　陈　磊

摘要：针对孟庄煤矿斜巷提升时主井煤车对翻滚笼的冲击问题，本文提出了减低车速、降低冲击的改造方法一缓冲器。从而有效解决了煤车对滚笼的冲击，减少了事故的发生。

关键词：缓冲器研制煤矿运输翻滚笼

0引言

皖北煤电集团公司孟庄煤矿的主井是斜井，采取的提升方式是串车提升。当满载煤炭的串车从主斜井筒提升上来后，在井口被自动摘钩摘去钩头，由于从井口到卸载处——滚笼房有近百米的距离。为了提高生产率，同时也为了降低工人的劳动强度，因此不能采用人工推车的方法。于是从井口到滚笼房之间设计为坡道，让矿车以自溜的方式进入滚笼房。然而矿车从井筒提升上来后在摘钩处的速度不好控制，因此摘过钩后，矿车往往以一定的初速度在惯性的作用下向滚笼房驶去。由于是坡道，速度愈来愈快，到滚笼时往往达到很快的速度。

由于车速很快，当矿车到达煤滚笼时，会产生很大的动量，而煤滚笼内的阻车器又要在极短的时间内将矿车挡在其内(然后将煤倒掉)，因而对煤滚笼产生很大的冲击力。久而久之对煤滚笼的破坏相当严重，轻者引起变形、轴瓦磨损，严重时撞弯传动轴，甚至波及到减速箱一侧。有时绞车司机操作不当，甩钩速度过快，往往引起掉道、翻车，甚至撞翻煤滚笼，这时则需要动用许多人力、物力来处理事故，增加了工人的劳动强度，还容易引起工伤。所以，这一问题一直困扰着运输区的广大干群，曾有多人试图解决这一问题，但都没有成功。笔者分配到该区工作以后，经过长期观察和摸索，在总结前人经验教训的基础上，和几名生产骨干一起，终于在2000年4月份研制出了一套装置——主斜煤车缓冲器，经过实验，效果显著。其有效地减缓甚至防止了煤车对煤滚笼的冲击，起到了保护设备、降低工人劳动强度、降低事故率等多重效果。现将其结构、工作原理简要介绍如下：

1缓冲器结构(如图)

缓冲器由闸皮(1)、轴套(2)、弹簧(3)、螺栓(4)、钢板(5)和(6)、缓冲木(7)、工字钢(8)等零部件组成。闸皮是直接与矿车接触并产生摩擦的部位，要求其耐磨。可用废旧胶带制成。

轴套是套在螺栓外作弹簧底座用的。弹簧要求被压缩后能产生很大的弹性动能，这样才能保证产生足够的摩擦力，因此其材料性能要求很高，可以采用废旧电瓶车的底座压缩弹簧代替。

由于矿车撞击缓冲器后对螺栓会产生剪切作用，因此螺栓要有一定的剪应力，为此其直径可以尽量地大(ф24 mm以上)。底座钢板厚度要求在16～20mm为宣，连接螺栓处的定位钢板厚度要求在20mm以上，并与底座钢板牢固焊接。底座钢板焊接在工字钢支架上，而工字钢支架要牢固地埋设在轨道外侧(最好浇注混凝土固定)。定位钢板的通孔直径要比螺栓外径大2mm，以便螺栓能够自由活动。

缓冲木用红松制成，通过螺栓固定，并可根据需要调整距离。装好缓；中木后用钉子将闸皮钉在缓冲木上。要注意的是，螺栓头部皮埋在缓冲木内。

需要说明的是，图中所画的只是缓冲器结构的一半。因为另一半与它完全一样，它们对称安装在轨道的两侧，可以根据矿车的宽度来调节它们之间的距离。当矿车经过它们之间时，将会在弹簧的高压作用产生的摩擦力的作用下减慢速度。摩擦力的大小可以通过调节螺母改变缓冲木的间距来实现。

2动作原理

当矿车以一定的速度进入缓冲器时，车帮给两侧的缓冲器闸皮以一定的挤压力，闸皮将此力等值传递给缓冲木，缓冲木通过螺栓和轴套(弹簧底座)，将此力传递给弹簧，弹簧受力压缩(将动能转换为势能)；由于弹簧另一端与固定的定位钢板接触，受其的反作用，弹簧产生一个反作用力(势能又转换为动能)作用在轴套上，从而传递给缓冲木和闸皮，闸皮对矿车产生一个反压力。由于闸皮和矿车之间存在一定的摩擦系数，因而产生一个向后的摩擦阻力，当此阻力足够大时，便可将矿车的速度逐渐降低，甚至为零。

3安装、使用注意的问题

安装时，最好先挖好基础，用水泥混凝土浇灌，使工字钢支架牢固地伫立在轨道两侧，并且对称分布，同时要与轨道保持平行，这样才能保证整个支架受力均衡，不易产生变形。

缓冲木要通过螺母调节到与轨道平行，并且相对的两块缓；中木也要彼此平行，这样才能保证矿车受力均衡。缓冲木之间的间距要略小于矿车帮的宽度，这样才能产生足够的摩擦力，具体尺寸可通过现场试验调节。

要经常检查螺栓是否变形、弯曲，如影响使用要及时更换。闸皮也要定期检查，厚度低于一定数值就要更换，以免影响使用效果。

缓冲木的间距要经常测量，并要保证其平行度。

4使用效果和推广价值

这套缓冲器于2000年4月试制成功后，经过试验，正式投入使用，取得了明显的经济效益和社会效益。之后，煤滚笼前再也没有出现过掉道、窝车现象，大大降低了事故率和工伤的发生，同时也降低了工人的劳动强度，深受广大职工的好评；另外，煤滚笼也得到了很好的保护，每年大修时只要更换一套轴瓦即可，而往年则几乎每年都要更换传动轴(主要部件)甚至是新滚笼，从而节约了大量的资金，取得了很好的经济效益。之后，这套装置在有类似情况的兄弟煤矿使用，也取得了很好的效果。

5结语

煤矿运输事故是多种多样的，有人的因素，也有物的因素，但事故是可防可控的，只要认真研究，找出规律，并对职工进行安全教育，提高职工操作技能，增强职工安全意识，同时完善各种安全设施，就可以打造本质安全型的矿井。