目前我国大多数采用斜井提升作业的矿井,均安装有XRC型插爪式或XRB型抱轨式的斜井人车,用于提升人员或提升人员和升降物料。通过多年来对矿山斜井人车的安全检查和试验工作,发现目前大多数矿井使用的斜井人车在结构上存在一定的不合理处,从而导致斜井人车的防坠器不能经常处于灵活可靠的工作状态。这种带病作业的斜井人车很难保证车上乘员的安全。为了提高矿井使用的斜井人车的防坠性能,使斜井人车防坠器的传动系统和制动系统各零部件均处于灵活可靠的工作状态,保证斜井人车上乘员的安全。下面就以XRC型插爪式斜井人车为例,对其存在的结构上的不合理处加以改进,以提高斜井人车的防坠性能。
1 平道闭锁器
1.1 改进前 目前矿井现有使用的斜井人车的平道闭锁器结构复杂,维护操作很不方便。这种结构的平道闭锁器牵引弹性销的链条易拉断、固定链条的固定座易滑脱、驱动弹簧失效、扭杆锈蚀等原因极易导致闭锁器失效,而失效的闭锁器在人车正常运行时也无法正常打开,从而导致人车的主拉杆无法准确可靠的复位,因而影响撞块无法及时准确的撞击扭杆,使斜井人车的防坠器失效。
1.2 改进后 选一根跟人车主拉杆直径相当的厚壁钢管150mm长,沿管径轴线一分为二,在切好的钢管(闭锁瓦)上安装一根可操作的把手,将把手固定在头车的车体上,把手的长度以座在行使人车上的司机便以操作为佳。同时能够满足人车正常运行时将闭锁瓦自动打开,当人车运行将要到达平地时,操作人员将把手抬起,闭锁瓦放置在主拉杆跟车头之间,当人车到达平道时在驱动弹簧力的作用下使闭锁瓦压紧,阻止主拉杆移动,从而保证人车在平道时防坠器扭杆不动作,插爪不下落。当人车在斜坡上正常运行时,由于操作把手的重量大于闭锁瓦的重量,闭锁器将自动打开,主拉杆处于自由状态。这种平道闭锁器结构简单、操作便捷、闭锁效果良好,既能在平道上保证人车的防坠器扭杆不动作,插爪不下落,又能保证人车在斜巷中主拉杆的自由运动。对有效提高人车的防坠性能起到良好的作用。
2 手动和自动落闸撞块
2.1 改进前 现有矿井使用的斜井人车的撞块跟传动轴之间用两颗固定螺丝限位,因固定螺丝跟传动轴表面的接触面积较小,摩擦阻力小,很容易使撞块跟传动轴滑脱,从而导致主拉杆动作后撞块无法及时准确的撞击扭杆使插爪下落,因而导致斜井人车的防坠器失效。
2.2 改进后 将原来的撞块以轴孔为中心分成两半即上半撞块和下半撞块,然后将上下撞块的结合面处各自铣去3mm,使上下撞块的半圆形成半椭圆。在下半撞块上加工成四个M12深30mm的螺丝孔,在上半撞块上加工成四个直径为13mm的通孔,用M12的螺钉将上下两块撞块连接到一起,这样一来上下两块撞块的半椭圆在螺钉的作用下跟传动轴牢固可靠的连接在一起,这种连接方式有效的增大了接触面积,从而增大了摩擦力,使撞块跟传动轴牢靠的连接在一起,有效保证撞块撞击扭杆的能力。
3 主拉杆限位座
3.1 改进前 主拉杆跟限位座之间的配合间隙过小,再加上矿井淋水、煤泥等的作用,使主拉杆跟限位座在结合处易锈死,从而导致主拉杆无法灵活的前后移动。因主拉杆和限位座之间配合间隙小再加上限位座处没有合适的加注润滑油和合理利用润滑油的装置,现有斜井人车的主拉杆限位座处留有一个注油孔,而这个注油孔的位置很不合理,很容易用煤泥、粉尘等堵塞,失去加注润滑油的功能。就算这个注油孔畅通无阻,但因孔径小、无法存储润滑油等原因,也无法通过它对主拉杆和限位座的配合处进行有效润滑。主拉杆跟限位座之间的配合处没有设置困油装置,给在配合处的注油孔加上润滑油后很快在限位座的另一端流出,加注的润滑油起不到正真的润滑作用。以上几点均会导致主拉杆跟限位座在结合处锈死,影响主拉杆的自由运动,最终影响斜井人车的防坠器准确可靠的工作。
3.2 改进后 为了改善这一状况,首先我们调整主拉杆和限位座之间的配合间隙,经反复试验后确定这个间隙应在1-1.5mm之间为佳。间隙过小易锈死,间隙过大煤灰、粉尘等易进入配合处使其阻塞。其次在限位座的上方加工一个直径为20mm的注油孔,在注油孔的上方安装一个漏斗形的储油箱,这样当人车维护人员对人车进行维护时只需给储油箱加上足够的润滑油便可。再次我在限位座上加工上一组宽5mm深5mm的困油槽,当加注在漏斗里的润滑油通过注油孔流经限位座时,设置在限位座上的困油槽将加注的润滑油很好的保存下来,长期对主拉杆和限位座的配合处进行润滑,保证主拉杆经常处于灵活可靠的工作状态。
4 制动盘
4.1 改进前 部分矿井使用的人车制动盘无左右限位装置,这样在斜井人车的防坠器在落闸制动时,因轨道铺设枕木跟轨道不垂直的原因会造成斜井人车的插爪下落后两插爪无法同时制动,从而导致人车侧翻事故。而由于下落的插爪受力不同步,造成先受力的一侧撞击车体槽钢,使槽钢扭曲变形,轻则破坏人车结构,重则使人车因车体承载槽钢变形而报废。
4.2 改进后 在人车的制动盘两侧各加装两组限位块,这样一来斜井人车的防坠器在落闸制动时,下落的插爪无论是否同时受力,制动盘均会沿人车承载槽钢前后滑动,只要斜井人车的防坠器落闸后有一个插爪受力,均能安全可靠的使斜井人车制动。既不会使斜井人车侧翻,也不会使人车的承载槽钢扭曲变形。