WC28E铲板式支架搬运车的研制

王登化，邹美群，董兵兵（1.江西机电职业技术学院，江西 南昌 001；.江西师范大学，江西 南昌 00；.常州科研试制中心有限公司，江苏 常州 10）

WC28E铲板式支架搬运车的研制

王登化1，3，邹美群2，董兵兵3
（1.江西机电职业技术学院，江西 南昌 330013；2.江西师范大学，江西 南昌 330022；3.常州科研试制中心有限公司，江苏 常州 213023）

针对综采工作面液压支架整体下井、整体搬家、倒面作业的工作需要，本院与常州某公司合作研制了WC28E铲板式支架搬运车，该车具有载重能力大、运行速度快、机动灵活和爬坡能力强等优点，并得到宁煤石槽村矿的试用好评。

液压支架；铲板式；搬运车；机动灵活

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.12.009

CLC NO.: U496.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2015)12-24-03

引言

国外辅助运输设备的研究生产起步较早，早在 20世纪30年代卡轨车就在德国出现。英国从20世纪60年代着手解决辅助运输机械化问题，到1983年，英国绳牵引的辅助运输设备占80%，机车占7%。美国和澳大利亚是使用无轨胶轮车较多的国家，在长壁工作面采煤法推广后，又成功地开发出几种用于长壁工作面生产的无轨设备，例如支架铲车、支架回收车、支架运输车、采煤机运输车等，在较短时间内完成支架整体搬运和综采工作面设备安装。

现国内煤矿使用的 25吨支架搬运车主要有艾姆科（Eimco）的912X和ED25SH以及太科院的WC25EJ支架搬运车。我们在对现有支架搬运车调研的基础上，针对现有支架搬运车的不足，研发了一款WC28E铲板式搬运车，该车以防爆柴油机为动力、液力机械传动、四轮驱动的煤矿井下无轨式运输设备，主要用于综采工作面液压支架整体下井、整体搬家、倒面作业等工作，该车具有载重能力大、运行速度快、机动灵活和爬坡能力强等优点。

1、结构特点与主要技术参数

WC28E铲板式搬运车的总体结构原理为：防爆柴油机为动力，前、后机架中央铰接；液力机械传动、四轮驱动；驾驶座在前机架上侧向布置、双向行驶；铲板通过举升油缸实现上、下摆动；前机架设有液压绞车机构；全液压动力转向，工作制动为双回路液压动力全封闭湿式多盘制动， 停车制动与紧急制动合二为一，采用失效安全型多盘式制动器，即弹簧制动、液压释放；具有防爆电子监控系统。该车主要技术性能与参数设计如表1。

表1　WC28E铲板式搬运车主要技术性能与参数

2、主要结构特征及工作原理

WC28E铲板式支架搬运车总体结构形式：防爆柴油机为动力，前、后机架中央铰接，液力机械传动，四轮驱动，侧向驾驶，全液压动力转向，双回路液压动力全封闭湿式多盘制动。

该支架搬运车主要组成部分如图1所示：工作机构、前机架、工作液压系统、转向液压系统、行驶液压系统、传动系统、气启动系统、动力系统、制动液压系统及电气系统等。

图1　外形尺寸及结构总图

2.1柴油机及进排气系统

该车采用公司开发的6121ZQFB六缸增压防爆柴油机，启动方式为气启动。柴油机冷却采用闭式强制水冷，柴油机的进气防爆管路系统装有进气防爆栅栏和阻风门机构，阻风门机构能够促使自动关闭发动机，动作时也同时切断燃油供给。

排气防爆系统由水冷式排气管、双层式水冷排气波纹管、水浴式废气处理箱及阻火器4 部分组成。排气管采用水循环冷却，水浴式废气处理箱具有洗涤净化尾气、降低尾气温度、消除火花和减少灰尘的作用，尾气经过处理后外排到大气中。

2.2传动系统

该铲板式搬运车传动方式为液力机械传动，四轮驱动，见图 2。传动系统由防爆柴油机、提高箱、一体式变矩器变速箱、动力传动轴、前后传动轴、前后驱动桥和轮胎等组成。

图2　传动系统图

动力由飞轮通过提高箱经动力传动轴传给双变，变速箱输出轴经前后传动轴，将动力传给前后驱动桥，最后传给驱动轮。驱动轮采用黄河实芯充填式轮胎57×25.00-25-50PR。

2.3液压系统

该车的液压系统包括转向液压系统、制动液压系统、行驶液压系统和工作液压系统。

采用中央铰接车架转向方式，其目的是使其转弯半径小，适应巷道有限空间运输和作业。前后车架上装有双作用油缸，缸头与前车架相联，活塞杆端与后车架相联，在液力推动下活塞运行推动前、后车架相对偏转而进行转向。它主要由转向机构，全液压转向器，优先阀，转向油缸，齿轮泵，滤油器和油箱等组成。

该车制动液压系统有工作制动系统、紧急制动系统及停车制动系统。工作制动系统用于经常性和一般行驶中速度控制、停车。紧急制动系统和停车制动系统合二为一，紧急及停车制动系统用于停车后的制动或者在行车制动失效时的应急制动；行驶液压系统为变矩器与变速箱之间的循环冷却与操纵控制。系统主要由变矩器、变速泵、变速箱、压力表及管路等组成；工作液压系统主要由工作泵、多路换向阀、操作机构、举升油缸、液压葫芦等组成。

2.4气启动系统［3］

气启动系统用于铲板式搬运车启动及鸣笛，主要由空压机、安全阀、气包、单向阀、球阀、主启动阀、喇叭按钮、气喇叭、消音器、启动按钮、启动马达、压力表、管路等组成。

空压机装置在柴油机飞轮壳上，为系统提供气源并储存在气包中，空压机出口限压阀设定为 0.8Mpa,气包安全阀设定为0.9Mpa。气包储气一路通过气喇叭按钮作用于气喇叭，当机车需要鸣笛时，按动气喇叭按钮即可。另一路则供铲板式搬运车启动。

当需要启动时，按动启动按钮，气包储气先以小流量经启动按钮作用于主启动阀，使启动马达与发动机齿圈预啮合，然后大流量的气流经主启动阀作用于启动马达以启动柴油机。

2.5电气系统

电气系统主要由 FB-500/24Y隔爆型永磁发电机、TB-800/24YF隔爆型发电机调节器、MYQ-0.3/0.5(3×1.5+1 ×1)mm2煤矿用移动轻型橡套软电缆、BAX-6/60矿用隔爆型信号开关、DXBL2560/25.6Q(A)矿用隔爆型锂离子蓄电池电源、ZBH-10/24-7G防爆柴油机车用隔爆型接线盒、DTBZ-37FYC矿用隔爆型液压阀用直流电磁铁、DGY50/24B(A)矿用隔爆型照明灯、DGY60/24L(B)矿用隔爆型信号灯及KBM-3/110矿用隔爆型主令开关等组成。

2.6自动保护监控装置

车辆在运行的过程中，当出现以下情况之一时，自动保护装置会及时发出声、光报警信号，报警后 1min 内，动力系统会自动停止运转：①表面最高温度达到148±2℃；②排气温度达到68±2℃；③冷却水温度达到95±5℃；④机油压力低于0.08±0.01MPa；⑤柴油机转速达到2600±50rpm；⑥废气处理箱水位低于预设值；⑦当瓦斯浓度达到1.0%或用户要求值。自动保护监控装置有效地保证了车辆运行过程中司机及车辆的安全。

3、遇到的问题及改进办法

在进行整车满载性能试验的过程中，该车出现了因车水温过高而报警停车的问题。针对该问题，我们提出了一套行之有效的改进办法。采用独立小水泵冷却涡轮增压器、排气管和排气波纹管。独立小水泵加装在空压机后的取力口，并按独立小水泵冷却要求设计水散热器，重新采购。改进后，整车满载水温不再偏高，维持在正常的热平衡水温。

4、结论

WC28E铲板式搬运车完成装配调试后对整机进行全面性能检测，经检测主要技术参数均达到并优于设计要求，现经跑合已交付煤矿试用，并得到宁煤石槽村矿的试用好评。该搬运车的试制成功为综采工作面液压支架整体下井、整体搬家、倒面作业的工作，提供了一种方便快捷和完全新颖的运输工具，还可作为井下输送带、移动变电站等设备的运输车辆，功能多样、一车多用、经济可靠，市场前景很好。

[1] 白雷.矿用防爆柴油发动机设计研究[J].煤矿机械,2009(06):15-18.

[2] 魏勇刚,赵明岗,孟国营.煤矿井下防爆柴油机尾气控制技术探讨[J].煤炭科学技术,2008(12):36-39.

[3] 饶俊良,陈毅培.防爆无轨胶轮车气启动马达的选用及匹配研究[J].矿山机械,2010(07):41-43.

[4] 崔希海,朱爱香.JC3型防爆柴油机混凝土罐车的研制[J].矿山机械,2015(1):28-30.

[5] 申进杰. WC25EJ 型铲板式支架搬运车的研制及应用［J］.煤矿机械,2009,30(03):112-114.

[6] 王世杰,尹明德. 柴油发动机防爆技术研究［J］.机械工程与自动化,2009(03):162-163.

The study and manufacture of WC28E shovel plating carrier

Wang Denghua1,3, Zou Meiqun2, Dong Bingbing3
( 1.Jiangxi Vocational College of Mechanical & Electrical Technology, Jiangxi Nanchang 330013; 2.Jiangxi Normal University, Jiangxi Nanchang 330022; 3.Changzhou Development & Manufacture
Center Co., Ltd., Jiangsu Changzhou 213023 )

For fully mechanized working face the whole hydraulic support under the well, the whole move, pour surface operation work needs, My college and Changzhou a company cooperation developed WC28E shovel plating carrier,The carrier has the advantages of large load capacity、higher operation velocity、flexible、stronger climbing ability and etc,and Ningxia Shicao village coal mine gave good phraise about the trial use.

hydraulic support; shovel plating; carrier; flexible

U496.6

A

1671-7988（2015）12-24-03

王登化，讲师，就职于江西机电职业技术学院，主要从事矿山辅助运输设备的研究及设计工作。