第三章+矿井轨道及矿车.pptVIP

第三章轨道、矿车、矿井辅助运输设备,11:34,1,page160,3-1轨道3-2矿车3-3钢丝绳运输的类型及设备3-4单轨吊3-5卡轨车3-6胶套轮机车、粘着/齿轨机车、无轨胶轮车,第一节轨道,11:34,page160,2,一、轨道的结构轨道线路由下部建筑、上部建筑两部分组成。下部建筑由巷道底板和水沟组成；上部建筑由钢轨、联接零件、轨枕和道床组成。,第一节轨道,11:34,page160,3,轨枕固定两根轨条，使其保持规定的轨距，防止钢轨纵向和横向移动，保证轨道的稳定性。木质轨枕松木和杉木(P108表3-1)钢筋混凝土轨枕强度高，坚固，稳定性好，使用寿命长，维护费用小，节约木材，造价高。煤矿多用预应力混凝土轨枕。道床（道渣层）承受轨枕的压力，并均匀地传递到巷道底板上。将轨道的上部结构和下部结构连接成一个整体，防止轨道的纵、横向移动，保证线路的平直。石渣道床和整体道床,第一节轨道,11:34,page160,4,石渣道床坚硬的石块，块度一般不超过40mm。道渣厚度：巷道坡度24kg/m；轻型：Sl。为防止车轮摆动，两者之差(游间)不能太大。游间不是定植，而是轨距和轮距公差的上下偏差形成的一个尺寸范围，一般取10mm。轨距600,762,900mm,第一节轨道,11:34,page160,7,（二）弯道（弯道处外轨抬高、加宽和弯道半径）弯道处外轨抬高：弯道处，如果两个轨道在一个平面上，在离心力的作用下，车轮外缘向外轨挤压，既增加了行车阻力，又不断使钢轨与轮缘磨损加剧。严重时会造成翻车事故。轨道抬高：使得车辆的重力和离心力的合力垂直于外轨抬高后两个轨面的连线。抬高方法：内轨不动，增加外轨下面的道渣厚度。,第一节轨道,11:34,page160,8,（二）弯道,第一节轨道,11:34,page160,9,（二）弯道抬高方法：内轨不动，增加外轨下面的道渣厚度。外轨是在弯道两端直线段某一点开始逐渐抬高的，到弯道起点抬高达到规定的数值。每段缓和线的长度一般可取抬高值的100-300倍左右,第一节轨道,11:34,10,弯道处，矿车车辆呈弦状分布。轮对在车架上是固定安装，故其轴线不是沿着弯道半径方向，因而轮缘与轨道不平行。前轴的外轮被挤到内轨上C点，后轴的内轮被挤到B点。如果弯道处的轨距仍然与直道处相同，当轴距较大且弯道半径较小时，轮对会被卡住，或被挤出轨道。因此，应在弯道处把轨距适当加宽。,机车车辆通过曲线示意图-游动间隙；S0轨距离；e-轨距加宽宽度,第一节轨道,11:34,11,第一节轨道,11:34,page160,12,为了减小离心力，弯道半径应满足如下规定：车速1.5m/s，弯道半径最大轴距7倍；1.5m/s3.5m/s，弯道半径最大轴距15倍。,第一节轨道,11:34,page160,13,（三）轨道的衔接1.道岔的构造道岔通过变换尖轨的位置使火车变轨，以前是人工搬道，现在通过自动化程序实现。作用连接线路，引导列车,第一节轨道,11:34,page160,14,（三）轨道的衔接1.道岔的构造道岔由基本轨、尖轨、道岔曲轨、辙叉、护轮轨和转辙器组成,第一节轨道,11:34,page160,15,（三）轨道的衔接1.道岔的构造尖轨是端部削尖的两根短轨，它是影响车辆通过的重要部分，它的尖端紧紧地贴在基本轨上，以防止车辆发生掉道；尖轨尾部与道岔曲轨用尖板连接，尖端用扁钢连在一起，以拉杆与转辙器联接。转辙器是道岔的操纵机械，用它搬动道岔，以达到转辙的目的。,第一节轨道,11:34,page160,16,（三）轨道的衔接1.道岔的构造辙叉是两条道岔曲轨的交叉连接处，它由岔心和翼轨两部分组成，焊在钢板上成为一个整体。为保证车轮能正常通过道岔，在它两侧基本轨旁设置护轮轨。,活动心轨道岔可以消除有害空间,第一节轨道,11:34,page160,17,（三）轨道的衔接2.道岔的类别道岔有单开道岔、对称道岔和渡线道岔三种单开道岔的辙岔号码有2号、3号、4号、5号和6号几种，标准道岔中，对称道岔的辙岔号码有2号和3号两种，渡线道岔的号码只有4号和5号两种。,火车车轮通过道岔,磁悬浮列车过道岔,第二节矿车,11:34,page160,18,一、矿车的种类及其应用矿用车辆有标准窄轨车辆、卡轨车辆、单轨吊挂车辆和无轨机动车辆。标准窄轨车辆就是通常说的矿车。这种矿车是目前我国煤矿使用的主要车辆。,第二节矿车,11:34,page160,19,一、矿车的种类及其应用,这种车需用翻车机卸车，(1)(2),约占矿车总数的80%，分为1t、1.5t、3t和5t几种。（P113）,第二节矿车,11:34,page160,20,一、矿车的种类及其应用,车厢能侧向翻倾卸车,第二节矿车,11:34,page160,21,一、矿车的种类及其应用,车底开启卸车，在专设的卸载站，整列车在运行中逐个开启自卸。,第二节矿车,11:34,page160,22,一、矿车的种类及其应用,底卸式矿车卸车情况如图所示,第二节矿车,11:34,page160,23,一、矿车的种类及其应用,能自行、自卸、结构简单、使用灵活。,第二节矿车,11:34,page160,24,一、矿车的种类及其应用,内有刮板输送机,第二节矿车,11:34,page160,25,一、矿车的种类及其应用,专为装运长材料用。,第二节矿车,11:34,page160,26,一、矿车的种类及其应用,装运大件设备用。,第二节矿车,11:34,page160,27,一、矿车的种类及其应用,人车：有座位的专用乘人车。斜井人车、平巷人车两种。每辆斜井人车上都有防坠装置，在运行中断绳时，能自动平稳地停在轨道上。,停车装置有插爪式、抱轨式两种。插爪式斜井人车在运行中断绳时，弹簧-拉杆式开动机构将插爪的锁钩打开，插爪靠其自重下落，插入道床中。抱轨式斜井人车一般由两节头车和若干辆挂车组成一列，头车上有抱轨式制动装置、开动机构、缓冲装置等。,第二节矿车,11:34,page160,28,一、矿车的种类及其应用,插爪式斜井人车,第二节矿车,11:34,page160,29,一、矿车的种类及其应用,抱轨式斜井人车,1-手动操纵装置(一)；2-闭锁装置；3-轨体；4-主拉杆；5-制动装置；6-轮对；7-缓冲装置；8-连接链及碰头；9-手动操纵装置(二)；10-照明灯,第二节矿车,11:34,page160,32,一、矿车的种类及其应用,平巷人车,第二节矿车,11:34,page160,33,一、矿车的种类及其应用(矿车连接器),矿车连接器,第二节矿车,11:34,page160,34,一、矿车的种类及其应用(轮对),第二节矿车,11:34,page160,35,一、矿车的种类及其应用,第二节矿车,11:34,page160,36,二、矿车运行阻力矿车运行时的阻力由基本阻力和附加阻力构成基本阻力-矿车在严格水平的直线轨道上等速行驶产生的运行阻力附加阻力-矿车在坡道上运行、加速运行以及在弯道上运行时产生的阻力,第二节矿车,11:34,page160,37,二、矿车运行阻力,基本阻力系数是无因次系数（没有单位的物理量，但它具有物理意义，比如倍数）P116表3-7,第二节矿车,11:34,page160,38,二、矿车运行阻力,第二节矿车,11:34,page160,39,二、矿车运行阻力,第二节矿车,11:34,page160,40,二、矿车运行阻力,第三节钢丝绳运输的类型及设备,11:34,page160,41,一、钢丝绳运输的类型定义：凡是在水平或倾斜的轨道上利用绞车、钢丝绳和矿车或其他容器所进行的轨道运输应用：（1）对于倾角较大的斜巷，胶带输送机不满足要求（2）使用运输机的巷道（水平或倾斜井巷，运输机上下山等），用作辅助运输分类：有极绳与无极绳运输,第三节钢丝绳运输的类型及设备,11:34,page160,42,一、钢丝绳运输的类型1、有极绳运输：钢丝绳的一端与矿车相连，通过绞车使钢丝绳放出或收回，达到运输目的分类：单绳运输和双绳运输单绳运输：单滚筒牵引矿车向上运行，向下靠自溜运行双绳运输：双滚筒牵引，开车后一根钢丝绳缠绕，一根松放，一个车组向上运行，另一车组向下靠自溜运行,第三节钢丝绳运输的类型及设备,11:34,page160,43,一、钢丝绳运输的类型1、有极绳运输：钢丝绳的一端与矿车相连，通过绞车使钢丝绳放出或收回，达到运输目的分类：单绳运输和双绳运输优缺点：双绳比单绳运输循环时间短，生产效率高。但必须在巷道中铺设双轨，车场布置比较复杂。,第三节钢丝绳运输的类型及设备,page160,44,一、钢丝绳运输的类型2、无极绳运输：用摩擦轮绞车带动一条封闭的钢丝绳运转，矿车通过特殊的连接装置与钢丝绳相连，靠运行的钢丝绳带动矿车沿轨道运行。应用：矿井井下水平巷道或倾角不大（5-20度）的上、下山运输，也可以作地面运输。,第三节钢丝绳运输的类型及设备,page160,45,一、钢丝绳运输的类型2、无极绳运输：用摩擦轮绞车带动一条封闭的钢丝绳运转，矿车通过特殊的连接装置与钢丝绳相连，靠运行的钢丝绳带动矿车沿轨道运行。应用：矿井井下水平巷道或倾角不大（5-20度）的上、下山运输，也可以作地面运输。缺点：工人劳动强度大，钢丝绳磨损严重，轨道附属设备多，上下运输环节的衔接费工费时。以趋淘汰。,第三节钢丝绳运输的类型及设备,page160,46,二、有极绳运输设备有极绳运输设备包括绞车、钢丝绳和容器（矿车）等按绞车直径分：绞车或小绞车（直径小于2m）提升机或大绞车（直径大于2m）按绞车结构、用途和工作原理分：调度绞车和斜巷运输绞车（一）调度绞车主要用于矿井地面、井下车场调度车辆，也可在其他一些地方作辅助运输，是矿山应用最多的一种绞车。技术特性见P119表3-8,第三节钢丝绳运输的类型及设备,page160,47,二、有极绳运输设备（二）斜巷运输绞车一般用于井下倾斜巷道内运输材料和设备等，也可供产量很低的小矿井作主要提升设备。按滚筒数目分：单滚筒和双滚筒绞车按滚筒直径大小分：0.8m、1.2m、1.6m按是否标准系列分：矿用非系列绞车和JT系列绞车1、矿用非系列绞车20世纪60-70年代各厂自行设计生产的“定型产品”，目前相当一部分还在应用。技术特性见P119表3-9，图3-9、3-10,第三节钢丝绳运输的类型及设备,page160,48,二、有极绳运输设备（二）斜巷运输绞车一般用于井下倾斜巷道内运输材料和设备等，也可供产量很低的小矿井作主要提升设备。按滚筒数目分：单滚筒和双滚筒绞车按滚筒直径大小分：0.8m、1.2m、1.6m按是否标准系列分：矿用非系列绞车和JT系列绞车2、JT系列绞车为适应我国国情，各厂联合设计而成的绞车新系列，与老系列相比在提升能力和结构方面都有很大改善。技术特性见P122表3-10，图3-11、3-12,矿用提升绞车,第四节单轨吊,11:34,page160,49,辅助运输：煤矿井下运输除煤炭运输以外，人员、材料、设备和矸石等各种运输,第四节单轨吊,11:34,page160,50,辅助运输：煤矿井下运输除煤炭运输以外，人员、材料、设备和矸石等各种运输传统辅助运输设备：井下主要运输大巷一般采用电机车运输，采区巷道主要采用矿用绞车、小型调度绞车、小型蓄电池机车等随着煤矿开采技术突飞猛进的发展，传统辅助运输越来越不能满足要求。问题及主要缺点见P123,第四节单轨吊,11:34,page160,51,辅助运输：煤矿井下运输除煤炭运输以外，人员、材料、设备和矸石等各种运输传统辅助运输设备：井下主要运输大巷一般采用电机车运输，采区巷道主要采用矿用绞车、小型调度绞车、小型蓄电池机车等随着煤矿开采技术突飞猛进的发展，传统辅助运输越来越不能满足要求。问题及主要缺点见P123高效辅助运输设备：单轨吊、卡轨车、齿轨车、无轨胶轮车其优点见P124。目前我国研制定型的产品有：柴油机单轨吊、绳牵引卡轨车、柴油机胶套轮齿轨卡轨车、无轨胶轮车。但应用情况不理想，见P124,第四节单轨吊,11:34,page160,52,单轨吊：是由不同驱动形式，牵引载重车组沿着专用轨道，实现单轨导向运输的高效运输设备。优点：不受底板状况影响，能爬大坡，能拐小弯，运输装卸灵活，可实现长距离、多区间、多分支快速连续运输，尤其适用于对综采设备整体、高效、安全搬运。我国研制的单轨吊车类型:柴油机车牵引、绞车钢丝绳牵引、蓄电池机车牵引。,第四节单轨吊,11:34,page160,53,单轨吊车运输系统示意图,单轨吊1,单轨吊2,第四节单轨吊,11:34,page160,54,一、单轨吊车的主要组成部分（一）液压牵引装置由泵站和绞车组成开动液压马达4，经小齿轮5和内齿圈6传递动力，使绳轮2转动并传动钢丝绳牵引吊挂车组运行,第四节单轨吊,11:34,page160,55,一、单轨吊车的主要组成部分（二）导绳滑轮组,绳式推车机,第四节单轨吊,11:34,page160,56,一、单轨吊车的主要组成部分（三）导轨,第四节单轨吊,11:34,page160,57,一、单轨吊车的主要组成部分（四）支撑车和牵引车,第四节单轨吊,11:34,page160,58,一、单轨吊车的主要组成部分（五）制动车,第四节单轨吊,11:34,page160,59,二、单轨吊车的工作原理及其适用条件（一）单轨吊车的工作原理,卷绳筒,第四节单轨吊,11:34,page160,60,二、单轨吊车的工作原理及其适用条件（二）单轨吊车的适用条件,第四节单轨吊,11:34,page160,61,二、单轨吊车的工作原理及其适用条件（二）单轨吊车的适用条件,第四节单轨吊,11:34,page160,62,三、单轨吊车运输的主要优缺点,第五节卡轨车,11:34,page160,63,一、卡轨车系统的基本组成及工作原理组成：轨道装置、卡轨车车辆、牵引控制设备牵引方式：液压绞车钢丝绳牵引、内燃机机车牵引、蓄电池电机车牵引在轨道上运行的车辆，一般由转向架轮组和平板车体构成卡轨车的突出特点：载重量大，爬坡能力强，允许在小半径的弯道上行驶，可有效防止车辆掉道和翻车。,它除了有两对垂直承重行走轮外，还装有两对水平导向滑轮（卡轨轮）,第五节卡轨车,11:34,page160,64,二、卡轨车的主要类型、特点及使用条件卡轨车首创于德国，20世纪60年代首先发展了钢丝绳牵引卡轨车，70年代发展了内燃机牵引卡轨车，最近10年蓄电池卡轨车得到了发展。国内研制KCY-6/900和F-1型两种系列的钢丝绳牵引卡轨车。（一）钢丝绳牵引卡轨车运输距离一般均在1.5km以内。适用于25度以下的坡度，一般限制在18度，最大可达45度。牵引钢丝绳直径在16-30mm之间，不允许使用活接头。控制方式一般由绞车司机远方操作，设跟车人员。,第五节卡轨车,11:34,page160,65,二、卡轨车的主要类型、特点及使用条件（二）柴油机车牵引的卡轨车英国1975年首先推广使用柴油机车牵引的卡轨车,第五节卡轨车,11:34,page160,66,三、卡轨车主要工作部件的结构形式（一）卡轨车的布置形式主要由牵引机车、运输车辆及轨道装置等组成钢丝绳牵引的卡轨车为无极绳牵引方式，主要构成部分：（二）钢丝绳牵引卡轨车主要部件的结构形式（自学）,第六节胶套轮机车、粘着/齿轨机车、无轨胶轮车,11:34,page160,67,一、胶套轮机车、粘着/齿轨机车（一）胶套轮机车为增大爬坡能力，胶套轮机车系统在使用普通钢轨的基础上，将机车的钢轮套上一个橡胶圈套作轮缘踏面。可在5-7度以下的坡度运行。,第六节胶套轮机车、粘着/齿轨机车、无轨胶轮车,11:3