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斜井轨道运输制动车研究与应用

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成果主要完成人

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项目概况

一、立项背景 斜井轨道运输跑车事故是煤矿井下的一种多发性事故,逐渐成为威胁煤矿安全生产的“五大灾害”之一。根据《煤矿安全规程》第八章第三百八十七条规定:在矿井辅助运输过程中,为了减小或避免斜井跑车事故的危害,在斜井运输线路上必须设置跑车防护装置。尽管目前防跑车装置的种类很多,但现有的防跑车装置均不同程度的存在各种安全隐患,几乎全部属于被动防护型,因而时常给斜井轨道运输造成了难以控制的跑车事故,严重影响轨道运输的运输效率,威胁井下工作人员的人身安全。因此,本次设计了斜井轨道运输动态跑车抓捕系统,改善或杜绝斜井跑车事故的发生。 二、研究内容: 1、对斜井轨道运输动态跑车抓捕系统进行了总体方案设计,包括跑车超速检测系统设计和制动车结构方案设计。 2、提出了斜井轨道运输动态跑车抓捕装置设计要求及设计指标,对斜井轨道运输动态跑车抓捕装置主要参数进行了计算。 3、设计并制造了一台斜巷轨道运输制动车,完成了制动车的出厂试验和现场试验, 三、创新点: 1、性能稳定可靠,设计科学,安装方便,易调试,便于维护,处理事故时间短,工作寿命长。符合安全高效矿井要求,不仅保护矿工的人身安全,减少矿工的劳动量,而且能产生巨大的经济效益。 2、符合煤矿安全规程要求,制动系统是失效安全型,且可以实现自动制动。 3、采用楔形制动原理,同时布置四组制动机构,整个制动机构提供的制动力足够大,且串车只要不停止运动,制动块将像个楔子一样紧紧的将楔形箱与轨道连接在一起,且越楔越紧,能够可靠地制动住向下跑的矿车,可适用于大倾角斜井轨道运输。 4、无需额外动力源,通过与车轮轴连接的马达提供动力源,正反转皆可;采用专门的取速轮,取速精准,同时以高精度的液压阀对取速轮的速度信号进行在线检测、提取、过滤、放大并选择,进而使制动油缸泄压,以完成防跑车制动工作,超速检测方法精度高,不会产生误动作。 5、专用的制动车,与现有矿车不冲突,且具有缓冲功能。制动车与矿车之间可以任意搭配,可以布置在矿车的前方或后方,方便适用,即利用有限的制动车就可实现整个串车的跑车制动。 6、制动车与矿车通过三环链连接,两者速度一致,当串车超速跑车时,制动车可以快速测速触发,实现自动制动,且制动后对矿车、轨道斜井两侧设备及人员无任何损伤。 7、制动车的夹轨制动机构不占用轨头下部的空间,因此不会被轨道之间的连接装置(如鱼尾板和连接螺栓)和轨道钉所影响,同时能比较容易将制动块提升离开轨面,可以安全的通过道岔。 四、应用情况 项目成果在平煤股份六矿丁一轨道下山得到应用,经现场应用证明,该制动车制动可靠,每次试验均能即时、平稳的抓捕住下跑的串车,满足各项指标要求,为集团公司加强斜井轨道防跑车管理提供了宝贵的治理经验,目前正在向平煤集团股份矿井推广。