煤礦自動升降罐籠門的現狀與分析

周權 楊琛 張博 桂浩 任丹丹

摘 要：罐籠是礦山立井中廣泛使用的一種重要的運輸設備，它主要的作用是對人和物料的提升，其運行狀況正常與否直接影響生產的效率和安全。本文對現有的煤礦罐籠門從原理，機械結構，電氣結構，優缺點幾個方面對罐籠門進行了闡述。

關鍵詞：煤礦副井提升機，罐簾門，自動升降

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.066

1 煤礦副井提升機罐簾門的研究背景

煤礦副井提升機是煤礦生產、運輸的主要設備之一，主要任務是向井下運輸礦用設備和運輸人員，在礦井運輸中素有 “礦井咽喉”之稱。煤礦副井提升機由電機帶動相應的機械設備，以帶動鋼絲繩從而帶動籠體在井筒中進行升降，完成輸送任務 [1-4]。

2 自動升降罐簾門的國內外研究現狀

2.1 電氣式自動罐簾門

電氣式自動罐簾門主要是通過行程開關控制電機，電機帶動滾筒及滾筒上的纏繞的鋼絲繩進行罐簾門升降的運動。例如圖1所示，它的工作原理如下：

當副井提升機到位需要進行開門時，電磁鐵將閉鎖磁開關CK的觸點吸合，工作人員按下開門按鈕QA1，行程開關的觸點K1的狀態為常閉，開門指示燈L1被點亮，接觸器J1線圈將通電，閉合其常開觸點J1，電動機M通電轉動，提升滾筒將會被帶動進行順時針旋轉，提升鋼絲繩在滾筒上的纏繞帶動罐簾門上升，實現開門過程。當罐簾門完全開啟后，行程開關的觸點K1斷開，接觸器J1斷電，其觸點J1斷開，電動機停止工作。此時如果工作人員再次按動開門按鈕QA1，電動機無法工作，從而實現開門到位的閉鎖[5]。

2.2 彈簧儲能式自動罐簾門

彈簧儲能式自動罐簾門主要有四部分組成：

（1）罐簾門。罐簾門主要由橫梁和鏈條組成，可實現自由伸縮。

（2）彈簧。裝置的能量源。處于關閉狀態的罐簾門在打開閉鎖時，依靠彈簧儲存的能量，自動開啟罐簾門。

（3）導軌。罐簾門開啟和關閉時起到導向和固定的作用。

（4）閉鎖裝置。用于關閉罐簾門時閉鎖，防止罐籠在運行中自動開啟。

彈簧儲能式自動罐簾門的主要是利用彈簧儲存能量的原理，人工手動將罐簾門拉到關門位置，依靠彈簧儲存能量的原理儲存能量；罐簾門開啟時，依靠彈簧儲存的能量，帶動傳動軸和傳動輪工作，完成罐簾門開門的工作[6]。

2.3 液壓傳動式自動罐簾門

液壓控制式自動罐簾門工作原理如下：

在副井提升機輸送人員或設備時，提升機到位發出停車信號后，操作控制自動罐簾門的控制液壓閥，液壓缸縮回，帶動曲軌內的滑塊向下運動，滑塊上的狗裝結構帶動提升機側壁的滑動機構往下運動，通過提升鋼絲繩帶動主動輪旋轉，罐簾由于鋼絲繩的牽引被提升，實現罐簾門的開啟[7]。

3 自動升降罐簾門必要性及優缺點

目前部分副井現場使用的自動升降罐簾門，已經可以滿足實際的工作要求，在副井提升工作方面提高了效率，同時符合《煤礦安全規程》的規定，達到安全性，可靠性的要求。

上述提到的方案，都存在不足之處：

（1）電氣式自動罐簾門。供電裝置復雜，既要考慮防水，又要考慮帶電體裸露防爆的問題，所需要的電源需要定時充電，續航能力有限；

（2）彈簧儲能式罐簾門。把鉤工開閉罐簾門時用力不當會導致安全帽掉落等，不利于把鉤工的人身安全；乘坐提升機的人員在提升機還未停穩的情況下，若開啟罐簾門將會威脅到乘坐人員的人身安全；提升機運行過程中突然制動或制動時的震動，會導致罐簾門彈起，不利于乘座人員和設備的安全等諸多安全隱患。

（3）液壓傳動式罐簾門。相對于電驅動，更加安全實際，在井下防爆方面有一定程度上提高，不足之處在于需要對罐籠本身進行較大改動，由于罐籠和罐籠側壁之間的空間有限，考略到裝置本身的體積以及安裝位置等因素，對于部分安裝位置苛刻的煤礦副井，可能無法實現，很難達到通用性。

總結上述方案，相似點是都需要對罐籠進行較大的改動，且裝置比較復雜。

參考文獻：

[1]閻雨薇.礦井提升機系統可靠性建模與分析[D].太原理工大學學位論文，2014.

[2]俞鵬飛.世界上機電一體礦山提升機發展現狀及展望[J].金屬礦山，2007（02）：30-38.

[3]余發山.國內外礦井提升機的現狀與發展[J].煤炭機電，2010（03）：31-3.4

[4]王宇星.礦井提升機的自動化控制 [J].湖南有色金屬，2011（03）：44-47.

[5]劉偉，岳修科.礦井乘人罐籠新型電動罐簾門[J].煤礦機械，2007（02）.

[6]張軍，王東.半自動罐簾門的研制與應用[J].煤炭工程，2005（09）.

[7]李浩，王啟旺，于聯合.礦用立井自動罐簾門的設計與應用[J].煤炭科技，2012（04）.

作者簡介：周權（1988-），男，安徽蕪湖人，研究生，研究方向：機械工程。