副井转盘车场及液动转盘机设计

赵东岭

(中煤邯郸设计工程有限责任公司,河北省邯郸市,056000)

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副井转盘车场及液动转盘机设计

赵东岭

(中煤邯郸设计工程有限责任公司,河北省邯郸市,056000)

以东欢坨矿为例,概述了煤矿副井井口转盘车场的特点,详细阐述了液动销齿转盘机的结构、特点、工作原理、技术特征及设计要点。

液动转盘机 井口车场设备 销齿

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

根据煤矿井型的大小,副井作业量及作业内容情况,结合地面工业广场总布置,副井井口车场型式可以有多种,如滑行道式环行车场、横行小车车场、液压折返道岔车场、转盘车场等,应用较多的是滑行道式环行车场和转盘车场。滑行道式环行车场布置简单,矿车在环行线路上靠自溜滑行,矿车运行方向的变换,只需有两段曲率半径与矿车轴距及滑行速度相适应的弯道就可完成,无需设备。缺点是弯道半径至少需要20 m,占地面积大,滑行坡度不易选择,容易受气候、车况等因素的影响,矿车运行可靠性差,以往设计的矿井大都采用此种型式。转盘车场是在车场线路设置调车转盘、低坡爬车机等设备,矿车是在上述设备的驱动和控制下运行。开滦集团东欢坨矿井、尉州矿业有限责任公司单侯矿井均采用中煤邯郸设计工程有限责任公司设计的转盘车场。

2 副井转盘车场

由中煤邯郸设计工程有限责任公司设计的东欢坨矿井副井井口转盘车场简图见图1。

图1 开滦集团东欢坨矿井副井井口转盘车场简图

矸石矿车出井后滑行至翻车机前,经推车机推车进入翻车机内翻矸,矸石经仓下带式输送机转载进入矸石仓,汽车外运。翻矸后的空矿车以一定的速度滑行进入右侧电动转盘。经强制改向的空矿车滑行至低坡爬车机前,经低坡爬车机补偿高度后,空矿车以一定的速度进入左侧电动转盘,经强制改向自溜到井口操车处。完成一个车场循环。该车场有以下特点:

(1)把副井操车、翻车、矿车循环系统按照生产流程合理地组合在一个联合建筑体内,建筑面积120 m×15 m,大大减少了占地面积,与滑行道式环形车场相比可减少占地面积2/3以上。

(2)矿车在井口房内运行,避免了环境温度对矿车造成的不利影响。同时避免电机车频繁作业和工业场地被窄轨、架线穿插,使工业场地变得美观。

(3)矸石重车在井口房内翻卸,有利于减少工业场地内的污染。

(4)采用左右侧两台电动转盘,使矿车工作形成一个闭合环路,生产环节紧凑、线路简短、机械化程度高、运行可靠,易于实现集中管理和自动化操作。

(5)矿车自溜运行距离短,加之有完善的检测系统和可靠的保护设施,保证了矿车运转的可靠性和行车的均衡性。

(6)矿车从出罐笼到翻车机卸载,经低坡爬车机补偿高度,再操车进入罐笼,完成一个工作循环只需8 min,大大提高了矿车周转率。

3 液压销齿转盘使用及研发情况

随着生产技术的不断进步,中煤邯郸设计工程有限责任公司在总结东欢坨矿井1.5 t矿车电动转盘设备设计、使用经验的基础上,研发出全新的液压销齿转盘机。

液压销齿转盘机主要用于矿山窄轨运输,安装于矿车循环车场两端。作为矿车改向的运输设备,可使矿车做0～180°范围改向,是矿车循环车场重要设备之一。

3.1 液压销齿转盘结构、特点及工作原理

液压销齿转盘机由盘体、中心支承、支承轮、液压驱动站、转盘罩、围栏等组成。转盘周围设有内外护轨,起导向作用,使矿车沿着设定的轨迹运行。在盘体下设有6组滚轮,滚轮沿着盘体下导轨转动,增加了转盘承载能力。

工作时转盘持续旋转,矿车从转盘一侧切线方向沿轨道进入,随着转盘旋转,矿车被带到伸进转盘的出车侧轨道上,由轨道导向,借助于转盘回转推力,使矿车沿着出车轨道滑出。液压销齿转盘机采用液压马达与齿轮直联,通过销齿周边驱动盘体,能耗低,结构简单、新颖,维护方便,传动效率高,适合恶劣的环境下工作。液压销齿转盘机结构见图2。

图2 液压销齿转盘机结构简图

3.2 液压销齿转盘技术特征及设计要点

液压销齿转盘机主要技术特征:适用车辆为1.5 t、900 mm轨距矿车 (空车);矿车回转半径1750 mm、回转角度0～180°;转速5.03 r/min;矿车回转中心线速度0.92 m/s;驱动液压站电机功率7.5 kW。

从设计角度及运转情况看,转盘机的几个重要参数如回转半径、转盘速度、矿车入盘速度应协调统一,以使矿车改向更方便,矿车出入转盘机更顺畅。

工作时,矿车自溜滑行进入持续转动的转盘后,应尽可能快地达到与盘体相对静止,并随盘体一起旋转,从而实现矿车的强制改向。为此,上述几个参数的选取应基于两个原则:转盘盘面与矿车车轮轮缘的摩擦力同矿车所受离心力平衡;矿车入盘速度与矿车回转中心线速度一致。若入盘速度大于矿车回转中心线速度,矿车往往冲击周圈的围栏;反之,矿车滞后于转盘运行。若矿车入盘速度与矿车回转中心线速度相差过大,均不利于瞬间达到矿车与盘体的相对静止。

该液压转盘机已获得国家实用新型专利,可广泛应用于煤炭、冶金、建材等行业。对老矿的改造及新建的矿井均适用,具有良好的推广应用前景。

[1]王志勇,夏琴芬.煤矿专用设备设计计算 (提升容器及窄轨运输设备)[M].北京:煤炭工业出版社

[2]于载泽等.矿井生产系统设计手册 [M].北京:中国经济出版社

(责任编辑 张艳华)

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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赵东岭 (1966-),男,河北省大名县人,高级工程师,1988年毕业于中国矿业大学矿山机械设计专业,现从事矿山机械工艺与设备的设计工作。