矿井运输与提升 轨道运输的辅助机械设备

2023/2/51第三章轨道运输的辅助机械设备2023/2/52

井下轨道运输的辅助机械设备包括翻车机、推车机、爬车机、阻车器、限速器等。这些设备对于提高竖井提升和调车场的生产效率、减轻工人劳动强度和实现运输机械化具有重要作用。它们多用在装车站、井底车场和地面轨道运输中。第三章轨道运输的辅助机械设备3.1翻车机翻车机是翻卸固定车箱式矿车内矿石、废石或其他物料的一种专用卸载设备。翻车机使用地点：地下矿仓、选厂矿仓及矿车卸载的地方。翻车机种类：按结构形式，翻车机分为前倾式翻车机、圆形翻车机和侧卸式翻车机三类。2023/2/533.1.1前倾式翻车机分类：前倾式翻车机按有无动力分为无动力的和有动力的两种；按矿车是否通过又分为不通过的和通过的两种；优点：它有结构简单、制造容易、安装方便等优点，且一般都不需要外加动力。缺点：矿车必须摘钩，每次只能翻卸一辆矿车，故生产能力较小；因卸载过程中冲击载荷较大，不适合于大容积矿车的翻卸。前倾式翻车机只在我国中小型矿山中应用比较广泛。2023/2/542023/2/55图3-1安装在某矿选厂矿仓上方的前倾式翻车机实物图3.1.2圆形翻车机2023/2/56

圆形翻车机与前倾式翻车机相比，结构复杂，重量大，而且成本较高；但笼体的回转一般均采用机械传动，工作比较平稳，根据需要可以翻卸一辆、二辆或二辆以上矿车，并能直接通过，待卸的列车也可以不必摘钩，故生产能力较大。如图3-2所示。2023/2/57图3-2a某矿圆形翻车机实物图图3-2b安装在某矿选厂矿仓上方的圆形翻车机实物图2023/2/582023/2/59

图3-2c安装在某矿选厂矿仓上方的圆形翻车机实物图2023/2/510

图3-2d安装在某矿选厂矿仓上方的圆形翻车机实物图根据运输系统和生产能力的不同要求，圆形翻车机的构造型式可大致分类如下：按动力方式分为手动的和机械传动的；按翻卸车数分为单车和双车式的；按矿车排列位置分为串列和并列的；按待卸列车连接状态分为摘钩和不摘钩的；按电机车是否通过分为通过和不通过式的。目前，国内金属矿山常用电动圆形翻车机有：0.7m3单车和双车；1.2m3双车；2m3单车和双车；4m3双车；10m3单车翻车机。2023/2/5113.1.2圆形翻车机3.1.3侧卸式翻车机侧卸式翻车机一般有自行机构，卸载能力有限，可用在卸载量不大的地方如废石场等。2023/2/512侧卸式翻车机灵活机动，作业地点不受限制，不需要设置矿仓。2023/2/513图3-3安装在某矿选厂矿仓上方的侧卸式翻车机实物图2023/2/514安装在某矿选厂矿仓上方的侧卸式翻车机2023/2/515在使用矿车的运输作业中，为了完成矿车的装载、提升和卸载等工序，常常要在较短距离内使用推车机来移动矿车的位置，如将矿车推入、推出罐笼或翻车机，对提高矿井提升的自动化水平，减轻工人劳动强度越重要作用。推车机分类：推车机按其结构可分为：（1）有牵引机构的，利用链条或钢绳牵引推爪；（2）无牵引机构的，由气、液缸直接推动带爪的小车。按能源的种类可分为：（1）电动的；（2）气动的；（3）液压的。3.2推车机3.2推车机2023/2/516推车机按其使用地点可分为：（1）设在罐笼前的推车机这类推车机的特点是将一辆或二辆矿车推进罐笼，同时将罐笼内的空车顶出。因此，只需要较小的推力，但动作要求较为迅速，以免延长提升工作时间。其推车速度约为1m/s，而后退速度约为1.2～1.4m/s。更换一次矿车约需时间6～7s。（2）设在翻车机前的推车机这类推车机一般用来推动由电机车拉来的不经摘钩的整个列车，每次将一辆或二辆重矿车推入翻车机卸矿，同时将其中的空矿车顶出。3.2推车机2023/2/517推车机按其使用地点可分为：（3）设在装载站的推车机这类推车机也是用来推动整个列车的。上述后两类推车机都需要很大的工作推力，但推车速度却应小些，以便降低车组起动和停止时的惯性阻力。翻车机前的推车机推车速度约为0.5m/s；而在装载站，由于装车工作的要求，矿车应移动得慢一些，所以速度为0.15～0.25m/s。推车机安装在地沟内的混凝土基础上。链上固定着推爪小车，推爪小车可以绕活轴偏转。电动机经减速器和主动链轮带动链条运转。在工作行程中，推爪小车推动矿车的底挡使矿车前进。推车机和翻车机配合使用时，它们之间应互相联锁，在翻车机工作行程终了时，能自动开动推车机；而推车机行程终了时，又将开动翻车机。这种互相联锁系统，能够避免推车机和翻车机同时开动而造成重大事故。上述推车机必须构筑使下链通过的地沟，需要较大的基础，因而限制了它的适用范围。2023/2/5183.2.1链式推车机2023/2/5192023/2/520

图3-4圆环链式推车机1—传动装置；2—拉紧装置；3—头轮支架；4—推爪小车；5—小车轨道；6—头轮组3.2.2钢丝绳推车机2023/2/521电动机经减速器使摩擦轮转动，通过钢绳牵引力小推车在导轨上往返运行，小推车上的推爪便推送钢轨上的单个矿车或车组前进。这种推车机由于只有一个推爪，故只能单向推车。为保证推车机工作时钢绳与摩擦轮之间有足够的摩擦力，设置拉紧轮是非常有必要的。钢绳推车机的结构简单，安装和维护均较方便。其主要缺点是钢绳在导向轮和卷筒上经常地承受玩去作用和摩擦，容易损坏。但正确选择导向轮及卷筒直径，能适当延长钢绳寿命。因此钢绳推车机得到了比较广泛的使用。2023/2/522

图3-5钢丝绳推车机1-小推车2-摩擦轮3-导向轮4-拉紧轮5-牵引钢丝绳6-减速器7-电动机8-导轨9-小轴10-钢轨图3-6安装在罐笼前的钢丝绳推车机实景2023/2/523推爪小车3.2.3风动推车机

2023/2/524风动推车机一般装在靠近井筒轨道的中间，但略低于轨面水平。当罐笼在车场水平停稳后，便操纵四通阀，使压气进入气缸，通过活塞杆推动推爪小车沿导轨向前运动，从而将重矿车推入罐笼并顶出罐内空矿车。矿车入罐后推车机退回原位，等待下一次推车上罐。风动推车机的推爪小车与钢绳推车机的基本相同。它一般与复式阻车器配合使用。3.2.4液压推车机2023/2/525液压缸活塞杆伸出，移动小车沿其导轨前进，推爪推动矿车前进，当矿车前进到位时，行程开关发出信号使液压活塞杆缩回，移动小车后退，此时，推爪碰到障碍物能自动绕其铰接销轴顺时针转动，拉簧伸长，以便推车机顺利回到原位，退回到位后，在拉簧作用下推爪逆时针转动，直到与定位块接触，恢复到图示抬头位置，为下一个推车循环做好准备。其结构见图3-7。图3-7液压推车机结构示意图1—销；2—液压缸；3—推头；4—移动小车；5—定位块；6—支座；7—拉簧图3-8风动推车机实景图2023/2/5262023/2/527图3-9安装在某矿井下的液压推车机几种推车机的优缺点比较如下：链式推车机，具有输送能力大的特点，但这的结构复杂。小型冶金矿山很少采用。钢绳推车机，具有结构简单，制造容易，基建费用低等特点。但它靠摩擦传递动力，钢绳磨损快，维护工作量大。风动推车机，具有结构简单，造价低，效率高，维护方便等特点。但这种推车机对矿车的冲击力大，由于气缸的行程有限，推车距离受一定的限制。液压推车机结构简单、安装施工方便、振动冲击小、推车效率高、安全可靠，在工矿企业应用广泛。2023/2/5283.3爬车机爬车机是在矿车自重滑行的线路上，用于补偿线路的高度损失，使矿车在短距离内上升一定高度设备。爬车机种类有：3.3.1链式爬车机链式爬车机的结构和链式推车机基本相同，分圆环链式及板链式爬车机，爬车方式分为爬矿车车架下挡板和车轴，是调度绞车的有效替代设备，它比绞车牵引更为安全可靠，更节约劳动力。图3-10为PH型圆环链式爬车机。2023/2/529图3-10PH型圆环链式爬车机2023/2/5301—传动装置；2—导向轮；3—圆环链；4—爬车爪；5—连接环；6—长爪逆止器；7—尾轮装置；8—导轨；9—护轨；10—主横梁2023/2/5313.3.2钢绳爬车机钢绳爬车机的结构与钢绳推车机基本相同。当设两个推爪小车时，可使一个小车推车矿车向上运动，另一个小车向下退回，做好方向时推车的准备。通常驱动装置在上端，拉紧装置在下端，且在爬车机的上端和下端安装行程开关，火灾驱动装置上安设行程指示器来触动开关，使电动机正、反转，控制爬车机的换向。如图3-11所示。与链式爬车机相比，钢丝绳爬车机结构简单，制造、维护简便，但由于它是往复运转，每次只能推送一辆矿车，故生产效率低。目前一般采用链式电动爬车机。2023/2/5322023/2/533图3-11(a)某矿钢丝绳爬车机实景2023/2/534图3-11(b)某矿钢丝绳爬车机实景3.4阻车器和限速器3.4.1阻车器2023/2/535阻车器是在矿车自溜运行轨道上阻止矿车运行用的设备。它分单式阻车器和复式阻车器两种。前者有一对阻爪，后者有两对阻爪，两对阻爪之间，间隔一定距离。复式阻车器又叫限速数阻车器，它能限制开启一次阻车器通过的矿车数量，以便向翻车机或罐笼供给一定数量的矿车。阻车器操作方式有：手动的，用手柄直接操纵传动系统；半自动的，用气缸电动液压推杆传动；自动的，利用翻车机回转、罐笼升降、矿车运行等方式为动力的杠杆传动系统。图3-12（a）

气动单式阻车器结构图2023/2/5363.4.1阻车器阻车器按结构类型，有阻车轮的，阻车轴的，阻车辆下部附设的底挡及阻缓冲器的等各种类型。各种阻车器通常均装有停车缓冲装置，利用弹簧吸收矿车撞击的能量，使车辆停止。为使矿车不致覆或掉道，矿车驶近阻车器时的速度一般不得大于0.75