Academic 学术
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液压驱动式架空乘人装置在大倾角斜井的
研制和应用
盛秉义
（037024同煤集团永定庄煤业有限责任公司
山西大同）
摘要：架空乘人装置，一般情况下斜井在坡度20以下使用比较合理，而永定庄煤业公司石炭系延深材料暗斜井坡度达25°，这给安全运行该装置提出了要求。本文根据斜井实际情况研制适合大倾角斜井使用的架空乘人装置，并在实际中应用。该装置的研制成功，实现了机械运送员工上、下井，缩短了员工上、下井的时间和减少了员工的体力消耗，降低了员工劳动强度。
关键词
液压驱动：架空乘人装置：大倾角斜井：应用
引言
根据《煤矿安全规程》第三百六十五条：人员上下的主要倾斜井巷，垂深超过50m时，应采用机械运送人员()，而永定庄煤业公司石炭系延深材料暗斜井斜长489m，坡度25°，垂深206m，大大超出了规定要求。为彻底解决员工上下作业点距离远、坡度建、时闻长、行走劳累的实际情况，决定研制适合该斜并使用的架空乘人装置。根据该斜井现状，并到现场勘查，在确保满足《煤矿安全规程》、《煤矿用架空乘人装置安全检验规范》(2的条件下，提出了安装双向可摘挂架空乘人装置，从而实现机械运送员工上、下并，知员工上、下并的时间和减少员工的体力消耗，降低员工劳动强度。并可在该巷运料。
1.可行性方案的比较和研制
1.1架空乘人装置与斜并人车的比较 1.1.1斜并人车(3)对轨道的要求比
较严格，道夹板螺栓小于轨头宽度1一 2mml，轨道接头焊接或使用符合MA标准的特制道夹板、特制螺栓。扣件螺栓距离轨面不小于80mm，地辑距轨面不超过 40mm。按（煤矿安全规程》，必须安装阻车器和跑车防护装置，阻车器和跑车防护装置在运人时常开，运料时常闭。以上问题解决后，方能安装斜并人车。而石炭系延深材料暗斜井的轨道不具备以上安装斜井人车的条件。
1.1.2架空乘人装置[4]，即；“猴”车。与传统斜并人车输送方式比较，优势基著：设备投资小，运行成本低，维护工作量小；人员输送量大，效率高，索道无极循环运行，人员不需要等候，随到随行；安全性能好，牵引钢丝绳运行速度低，乘人吊椅离地不高，运行平稳可靠，人员上、下吊椅方使自如，设备本身配
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有完善的安全保护装置；适用范围广，还可以满足巷道多变坡点。
1.2机械驱动式架空乘人装置与液压
驱动式架空案人装置研制方案的比较
1.2.1机板驱动式架空乘人装置，其速度不可调、硬启动、硬停车、不能慢速检查钢丝绳、启停时吊椅摆动大、安全性能较差。
1.2.2液压驱动式架空乘人装置，可无级调速、软启动、软停车、安全性能高。
1.2.3液压驱动能实现无级调速和正反转运动，可以在很低的速度下正反转，以便检查钢丝绳；可以实现电机空载起动，从而提高电动机和电气元件的使用寿命；可以任意设定起动和停车的加、减速特性，从而提高乘坐的舒适性；液压张紧具有体积紧凑，张紧力大且无级可调的特点：液压驱动系统的单件质量较小，便于在巷道中安装和维护；在恶劣工作环境条件下，抗污染能力强；液压马达可以安装于任何方位。
1.2.4与同等功能的机械驱动+变频装置相比，对其附近的电气和通讯设备没有影响、性能稳定，不易出故障，使用寿命长，且造价偏低。
1.2.5液压驱动装置克服了机械驱动 +变频调速装置的以下缺陷：一是产生谐波干扰，对附近的电气和通讯设备影响较大：二是性能不是很稳定，内部关键元件容易出故障：三是成本较高：四是电机不能空载启动。
通过以上比较，我们决定使用液压驱动式架空乘人装置["]
2.液压驱动式架空乘人装置研制方案说明
2.1驱动部分[8]
驱动部分设计为架空式单轮驱动部，液压传动方式。
2.1.1驱动部结构形式的设计
经计算单轮驱动时，钢丝绳与驱动轮之间的围包角完全满足驱动力的要求，因此驱动部分的安装方式为架空式单轮驱动部驱动。钢丝绳与驱动轮之间的围包角为180°。机头设计在巷道上部，机尾设计在巷道下部。
2.1.2驱动轮、迁回轮的选取
《煤矿安全规程》中第416条第三项
井下提升绞车和凿井提升绞车的滚筒、井下架空乘人装置的主导轮及尾导轮和围抱角大于90*的天轮，其直径不得小于钢丝绳直径的60倍，围抱角小于90 的天轮，其直径不得小于40倍：本方案选用驱动轮直径为1600mm，迁回轮直径为1600mm。
2.1.3钢丝绳的选取
由计算可知，牵引钢丝绳的最大张力为451kN，按《煤矿安全规程》第四百条的规定，架空乘人装置的钢丝绳安全系数最低值为6，选取牵引钢丝绳为“20NAT6×19S+FC1570-右同向抢且表面无油”的钢丝绳，其抗拉强度为 1570MPa，破断拉力总和为304kN，安全系数为6.7，符合《煤矿安全规程》的规定。
2.1.4安全距离的确定
《煤矿安全规程》中第368条第二
项：蹈座中心至巷道一侧的距离不得小于0.7m，本方案为0.7m，符合安全要求。
2.1.5托、压绳轮的选用方案[7]
配套的托绳轮有三种结构形式：单托轮、托压绳轮、双轮托（压）绳轮，托轮间距为8米，每隔五个单托轮安装一个托压绳轮。双轮托压绳轮组主要使用在变坡点处，每组托绳轮有二个轮体，两个托轮为浮动式，可绕中间横轴回转，吊椅平滑过渡各轮受力均匀：单轮托绳轮支撑轴为整体加工：托绳轮与压绳轮