异型轨卡轨车在余吾煤业的应用

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摘要 本文介绍我国煤矿辅助运输的发展情况以及今后的发展方向，重点阐述了余吾煤业异型轨卡轨车与现有卡轨车的优势区别及组成部分介绍。

关键词 煤矿辅助运输；异型轨卡轨车；优势区别；系统组成及介绍

中图分类号U21 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）48-0168-02

近几年来，国家对能源的需求越来越大，煤炭事业得到快速发展，矿井的现代化水平得到提高，基本实现机械化，为了和产量、质量等指标相匹配，卡轨车、单轨吊、无轨胶轮车、架空人车等都得到了广泛的应用。其中卡轨车有变频控制绳牵引卡轨车，柴油机驱动齿轨卡轨车，蓄电池驱动齿轨卡轨车。在轨道方面区分，有槽钢轨轨道卡轨车和普通轨轨道卡轨车。

1 余吾煤业目前辅助运输设备存在的问题

1）槽钢轨卡轨车不能实现与普通轨道的对接，不能连续运输，只能在井下增设中转站，但是，增设中转站就会增加转载设备和运输环节，降低了运输效率；

2）无级绳绞车一般采用的是普通轨，运输过程中容易发生掉道（脱轨）事故，同时存在跑车时安全制动不可靠的问题；

3）槽钢轨卡轨车可以解决车辆脱轨的问题，但由于其刚度小，运输重型设备时轨道容易变形。

2 异型轨卡轨车的技术特点

普通轨卡轨车易倾翻及掉道，安全制动不可靠，并且强度小，刚度不够，不能与普通轨形成有效对接，而异型轨及其成套设备，则可以克服这些缺点和不足。

异型轨轨道的结构及性能特点是：异型轨底部，顶部内侧设计为普通轨的结构尺寸形式，顶部外侧设计成为槽钢轨的结构形式，轨道顶面加宽，腰部加高加厚，顶部外侧加长；便于车轮行走及布置车辆的导向轮系及卡轨轮系；并且适宜安全制动车的可靠制动，又便于和普通轨对接。与普通轨和槽钢轨相比，实现了车辆不掉道，使用寿命长的优点。结构如图：

异型轨人车既可以和异型轨卡轨车配套使用又可以在斜巷上配备制动车使用；该人车具有安全、可靠、舒适的特点，断绳时，设有手动停车制动装置，制动形式为抱轨制动，同时还设有弹簧缓冲装置，使机车可以平稳运行。该轨道特别适用于绳牵引卡轨车、柴油机或蓄电池驱动的齿轨卡轨车和无级绳连续牵引车等系统，更适用于大倾角轨道系统的运输，在轨道运输系统中配备大制动力的制动车和各种轮系等装置。

3 卡轨车驱动装置

卡轨车的主电动机在额定转速下运行时是恒扭矩输出，最大牵引力为90kN；卡轨车的主电动机超过额定转速运行时是恒功率输出，牵引力随牵引速度的提高而降低，牵引力通常以70kN为准。卡轨车主要由牵引车、液压紧绳器、电控系统、车辆部分和轨道系统等组成。

4 电控系统

包括变频调速柜、操纵台、检测装置、跟车司机遥控信号发射机等，电控系统应符合煤矿井下的使用要求。

1）变频器采用隔爆兼本安四象限变频器

输出频率：0.5Hz~50Hz连续可调，为恒转矩；50Hz~65Hz为恒功率调节；自动换向变频技术，四象限运行，当电动机减速制动时，从逆变器返回的再生功率使变频器控制装置内直流母线电压升高，变频控制装置内控制芯片发出指令，使输入电流相位与电源电压相位相反将电动机再生能量反馈到电网，实现电动机的能量再生制动；

控制方式采用无速度传感器矢量控制方式，将直流控制中的双闭环（速度环、电流环）调节控制通过一系列矢量变换后用于交流三相电机的控制，使交流三相异步电机的调速性能可以和直流电机一样好，其调速精度高，性能好；

2）电控系统设置有操作台并有卡轨车运行时的电流、电压、速度、运行里程、累计运行里程、电气故障显示等参数的显示，方便操作人员监控；

3）操作台应有卡轨车车辆运行位置的模拟显示，显示误差不大于1m，操作人员在车辆运行中，视车辆的位置可选择运行速度。电控系统可提供5档速度选择，将卡轨车实际运输载荷分为四档，根据不同的档位分别限定其正常工作速度为：1.0m/s、1.5m/s、2.0m/s、2.5m/s，用以实现手动和分档自动控制卡轨车最高运行速度的要求；

4）电控系统应有过卷保护，应有超速、欠速保护，跟车司机遥控停车后不发出开车信号绞车装置就不能起动，应设置钢丝绳打滑保护，变频器应有过压、过流、欠压、过热保护；

5）配备泄露通讯装置，便于跟车司机在卡轨车运行途中可发出减速、停车、开车等信号并可遥控停车，但不能遥控开车，同时具备与绞车司机对话功能。配备手持发射机、泄露通讯电缆及通讯电话；

6）在卡轨车轨道系统的始端和终端应各设置越位保护装置，确保卡轨车运行车辆不出轨；

7）卡轨车运行速度操作系统应满足即可手动控制又可自动控制卡轨车运行速度的要求；

8）卡轨车进出各转载点和特殊区段能实现自动限速运行控制，在卡轨车的起点、终点以及两处中间站应设置里程自动校正装置，确保显示卡轨车实际运行位置地准确；

9）电控系统设有以太网接口，方便调度室观察卡轨车的运行状态。同时，要留下与信集闭系统、沿线急停装置的接口。

5 应用总结

异型轨卡轨车在余吾煤业北一轨道上山和北翼轨道大巷的成功应用，必将为余吾煤业井下辅助运输开辟一片新的领域，极大地提高井下辅助运输的水平。通过实现大载荷、大坡度、运输车辆卡轨可靠、安全制动有保证、车辆在普通轨及异型轨上可连续运输不转载等功能；改变了井下辅助运输环节多，占用人员多，效率低，运输成本高的状况。对提高煤矿井下辅助运输的安全，提高煤矿井下辅助运输的技术水平，提高煤矿的经济效益，发挥出极大的作用。

参考文献

[1]杨新建.漳村矿辅助运输大功率长距离绳牵引变频调速卡轨车控制系统的研究[D].太原理工大学，2004(1).

[2]张俊峰，等著.煤矿辅助运输系统的适应性分析[J].煤炭技术，2009(5).