一種猴車斷軸保護器的推廣應用

武彥軍

（汾西礦業集團曙光煤礦， 山西 孝義 032308）

1 猴車斷軸保護器的研制背景

煤礦企業由于礦井生產年限長，工作面離副立井越來越遠，為了提高礦井的產量與職工的工作效率，各個礦井都安裝了各種運送人員的設備，再傾斜井巷、平巷里使用最多的就是架空乘人裝置，架空乘人裝置俗稱猴車，是煤礦井下輔助運輸設備，主要用于煤礦井下運送人員。其工作原理是通過電動機帶動減速器上的摩擦輪轉動帶動架空的無極繩轉動，然后通過抱索器將吊椅與鋼絲繩卡死，并隨鋼絲繩的轉動而循環運轉，從而實現運送人員，架空乘人裝置在運轉過程中存在一定的危險因素，會導致發生一些事故，事故類型主要有斷軸、觸電、機械傷害、掉座、掉繩、抱索器松動、吊座翻翹、過速飛車、斷繩、過乘事故等，為了使架空乘人裝置能夠更加安全可靠地運行，減少事故的發生，在2016年修訂發行的新版《煤礦安全規程》[1]第三百八十三條中規定架空乘人裝置在原有保護的基礎上新增了“架空乘人裝置應當有斷軸保護措施”的規定。為了達到這一要求，經過不斷試驗，研發了一種猴車斷軸保護器，并已在汾西礦業集團曙光煤礦投入使用。

架空乘人裝置作為一種運輸工具，廣泛運用于礦井人員運輸中，而驅動主軸是承受負載最大的部件，同時承受驅動輪轉動所需的大扭矩及沿鋼絲繩方向的徑向拉力，還時常會受到一些沖擊載荷，這些因素都可能縮短主軸的使用壽命，易產生裂紋甚至斷裂。斷裂以后，由于慣性鋼絲繩帶動驅動主軸飛出，造成事故和危險，斷軸保護的作用就是要預防由于斷軸引發的其他事故。

2 斷軸保護的工作原理及具體實施方案

2.1 該斷軸保護的工作原理

該裝置包括盤式軸承座，所述盤式軸承座底部焊接固定底盤，盤式軸承座外部安斷軸變形報警器。當驅動主軸斷裂后，鋼絲纜繩落在旋轉滾筒，同時斷軸變形報警器保護裝置開始工作，并在第一時間內切斷電源。假設在猴車運行過程中，旋轉轉盤連接動力軸突然斷裂，猴車專用鋼絲繩在護繩支撐總成的作用下不會落地，繼續正常運行。轉盤在斷軸后下滑500 mm后，中心坐落在O型旋轉盤內，在盤式軸承支撐力的作用下，繼續正常旋轉；當轉盤在軸斷裂后下移、專用鋼絲繩拉力向前移動時，轉盤橫檔總成能夠及時防止轉盤前移，同時斷軸、變形報警器保護裝置開始工作，并能在第一時間內切斷電源。固定底盤與支架總成牢固連接，為了防止斷軸保護器前移，在支架的后方用鋼絲繩地錨穩定，確保猴車斷軸保護的正常工作。

2.2 具體的實施方式

如下頁圖1所示，為一種猴車斷軸保護器，包括盤式軸承座，盤式軸承座1為環形旋轉盤，盤式軸承座底部焊接固定底盤2，盤式軸承座外部安裝斷軸變形報警器3，固定底盤2焊接轉盤橫檔總成4，轉盤橫檔總成4包括旋轉滾筒7、擋板8、摩擦片9，旋轉滾筒7安裝在擋板8兩邊，與擋板8處于同一平面。擋板8一側安裝兩個摩擦片9摩擦片和驅動主軸約有1 cm的間隙。固定底旁2包括四個支撐腳5和地錨6，支撐腳5底部為三角形支架。斷軸報警器3包括探頭、數據整理集成塊、連接線路，通過探頭檢測驅動主軸，然后通過數據整理集成塊進行處理，線路連接電閘，環形旋轉盤由80 mm圓形鋼板10、擋圈11、滾珠軸承12構成。滾珠軸承12安裝在環形旋轉盤，環形旋轉盤連接擋圈11。驅動主軸位于盤式軸承座上方5 cm。當驅動主軸發生斷裂，落在環形旋轉盤內，鋼絲纜繩落在旋轉滾筒7，由于鋼絲纜繩的拉力，驅動主軸帶動滾珠軸承12轉動，且驅動主軸向前移動摩擦片9和驅動主軸接觸，產生摩擦，緩慢使驅動主軸停止轉動[2]。

圖1 一種猴車斷軸保護器結構示意圖

3 猴車斷軸保護器在本礦的應用情況

曙光煤礦位于山西省呂梁地區孝義市南道村，隸屬于山西焦煤汾西礦業集團公司，年設計生產能力90萬t，有人員2 012人，最遠工作面距離約11000 m，現在安裝使用的架空乘人裝置情況是：專用行人巷頭部乘人架空裝置使用的是長沙正忠科技有限公司RJY55-30/1400型架空乘人裝置，最大速度為1.12 m/s，電機功率為55 kW，使用22 mm鋼絲繩，運輸長度為2 150 m，安裝于2012年1月；二部乘人架空裝置使用的是湘潭恒欣實業有限公司RJY75-26/1400型架空乘人裝置，最大速度1.12 m/s,電機功率為75 kW，使用22 mm鋼絲繩，運輸長度為1 100 m，安裝于2015年5月；斷軸保護安裝于2017年3月，經過幾個月的試運行，能完全達到煤礦安全規程的要求。

4 推廣猴車斷軸保護器的現實意義

1）該裝置克服了現有技術的不足，最大程度減少機械設備損壞、保護乘坐人員免受傷害。

2）此實用新型的應用滿足了2016年新版《煤礦安全規程》中關于架空乘人裝置裝“應當有斷軸保護措施”的要求。

3）為架空乘人裝置的安全運行又增加了一道保護，保護了乘坐人員不受傷害、減少了機械設備的損壞。

4）該裝置結構上簡單，并且經過充分論證和探討，安全可靠，安裝簡單，造價低廉，制作材料易找，在現實使用中效果良好。

5）節約了成本，一次性投資低，經過與現有生產廠家價格對比，一套架空乘人裝置加裝斷軸保護需要資金4萬余元，而我礦自行研制投入使用的候車斷軸保護各種費用相加不超過1 000元，可為我礦節約7.8萬元，汾西礦業集團公司下屬26礦，按照每個礦安裝2套，自己安裝比購買生產廠家成套設備預計可減少資金投入約200萬元。

5 結語

該猴車斷軸保護器的研制與推廣，可有效避免架空乘人裝置斷軸安全事故的發生，保證設備的安全運行。該裝置在汾西礦業集團曙光煤礦研制成功且順利申請專利后在集團公司得到推廣應用，取得了良好效果。