某井下炸藥運輸車廂體優化設計

李　坤，溫永美

某井下炸藥運輸車廂體優化設計

李坤1，溫永美2

（1.河南新飛專用汽車有限責任公司，河南 新鄉453003；2.河南機電高等專科學校，河南 新鄉453003）

根據對井下炸藥運輸實際情況的調查與分析，針對某型號井下炸藥運輸車廂體做出優化設計，主要對廂體外形、活動頂板操縱機構、活動頂板防滲漏結構進行優化設計，提高了某型號井下炸藥運輸車的使用性能。

井下炸藥；運輸車廂體結構；操縱機構；防滲漏

根據礦物開發的特殊性，大部分礦物開采需要進行井下作業，井下的爆破所需要的炸藥通過車輛經由巷道運輸至爆破地點。因井下作業環境和巷道的影響，普通的道路炸藥運輸車無法滿足使用要求。因此，根據井下運輸炸藥的要求，某型號井下炸藥運輸車設計并投入使用。在使用過程中發現頂板與巷道頂稍有干涉，活動頂板處有滲漏，以及活動頂板啟閉機構操作不方便等問題。文章針對提出的問題對某型號井下炸藥運輸車進行了優化設計。

1　井下炸藥運輸車的特點

井下炸藥運輸車，是根據炸藥、雷管等爆破器材生產、流通的特點，結合國家出臺的關于推廣使用爆破器材專用運輸車的政策，利用現有廂式貨車的技術而開發的一種特種汽車，主要由特種汽車二類底盤和封閉式全金屬框架廂體組成。廂體分為固定頂板、活動頂板、側板、前板、底板、門板等幾大部分組成，為分片焊接結構。廂板由內外蒙皮、保溫層、金屬骨架采用高強度結構膠粘接，在熱壓力機上加溫加壓固化成一體。活動頂板處為炸藥吊裝口，活動頂板總成由活動頂板、滑道、小輪等組成。由于炸藥的易燃易爆性，活動頂板的啟閉采用機械機構，防止產生電火花。廂體內安裝有煙霧報警器，并配有二氧化碳滅火器。

2　結構優化

（1）廂體外形結構優化。通過對現有井下炸藥運輸車使用情況的調查得知，因巷道截面的特殊性與井下路況的復雜性，目前某型號井下炸藥運輸車在使用過程中會出現與巷道頂壁輕微干涉的問題。因此在保證炸藥運輸量的前提下，廂體高度不變，對某型號井下炸藥運輸車廂體外形結構進行優化，將原廂體頂側小圓角外形（如圖1所示）優化為廂體頂側倒角外形（如圖2所示）。倒角尺寸為150mmX150mm，倒角處用肩板分別與固定頂板、側板采用焊接形式連接。優化設計后，避免了與巷道頂壁的干涉問題。

圖1　頂側小圓角

圖2　頂側倒角

（2）活動頂板操縱機構優化。活動頂板啟閉控制機構為機械式操縱，需要靠人力來完成活動頂板的啟閉，整個機構主要由齒輪齒條、傳動桿件、搖把、固定件等組成，齒條固定在活動頂板上，與之嚙合的齒輪安裝在花鍵軸上，花鍵軸（傳動桿件）與軸承配合，軸承支座與固定頂板通過一定結構連接固定，搖把搖動傳動桿件使齒輪轉動并帶動活動頂板移動。使用過程中操作活動頂板操縱機構（搖把）時較費力，經過分析后，將原搖柄長度100mm優化為搖柄長度300mm，優化后力臂增大，相同力的作用下，轉矩是原來的三倍，使操縱變得輕便。如圖3、圖4所示。

圖3　優化前搖把　

圖4　優化后搖把

（3）活動頂板防滲漏結構優化。廂體固定頂板開有孔洞，以方便炸藥的機械化吊裝，由活動頂板的移動來實現孔洞的啟閉。經過長時間使用，發現此處有輕微滲漏現象，影響炸藥的使用性能。原設計使用的海綿——密實——鋼芯三復合車用密封條為插接式，經過長時間使用后易產生滑動甚至脫離插板的現象，加之該密封條為單道球形密封，密封效果不佳。經分析，將原海綿——密實——鋼芯三復合車用密封條（如圖5所示）優化為三道密封的三元乙丙密封條（如圖6所示）。在固定頂板和活動頂板周邊合理位置增加密封條框架，為方便活動頂板的啟閉，遠離開啟方向的一邊，三元乙丙密封條的密封面朝上，其余三邊安裝方式如圖6所示。經過淋雨試驗驗證，優化后的結構有效防止了水的滲漏，起到了更好的防滲漏效果。

圖5　三復合車用密封條密封

圖6　三元乙丙密封條密封

3　結語

為保證某型號井下炸藥運輸車能夠安全、有效地完成井下炸藥運輸作業，按照以上優化設計，提升了某型號井下炸藥運輸車的使用性能，使某型號井下炸藥運輸車更好地發揮其功用。

收稿日期：2016-03-14

作者簡介：李坤（1987-），男，河南商丘人，大學本科，助理工程師，主要研究方向：專用車上裝。

Optimal Design of underground explosivesCarriage body structure

LI Kun1，WEN Yong-mei2
（1.Henan Xinfei Special Purpose Vehicle CO.，LTD.，Xinxiang，Henan 453003，China；2.Henan Mechanical and Electrical Engineering College，Xinxiang，Henan 453003，China）

According to the investigation and ana1ysis of actua1 situation of the underground transport of exp1osives，optimization design is made for a certain type of exp1osives underground transport car body，main1y aiming at the body shape，activity roof contro1 mechanism，roof 1eakage prevention.After optimization design，the performance ofunderground exp1osives transport has been improved.

underground exp1osives；Carriage body structure；Contro1 mechanism；anti-1eakage

U469

A

2095-980X（2016）03-0075-01

2016-03-16

高艷紅（1985-），女，山西原平人，講師，主要研究方向：機械設計制造及其自動化。