氣動式風門聯動阻車器在單軌吊系統中的應用

吳亞雷

（山西壽陽段王集團友眾煤業，山西 壽陽 045400）

單軌吊運輸輔助系統是一種新型的礦用安全輔助運輸設備，具有安全性、便捷性、平穩性、對巷道環境要求低而受到煤炭企業的廣泛歡迎。實際運輸工作中，單軌吊機車因自身剎車故障、吊軌潮濕、操作人員精力不集中等引起單軌吊機車撞擊風門事故時有發生，為了解決這一難題，本文針對氣動式風門聯動阻車器在單軌吊系統中的應用為研究對象，對其進行詳細的介紹與闡述。

1 單軌吊機車技術特性簡介

山西段王集團友眾煤業有限公司現投入單軌吊機車5部。具體參數如下表1所示。

表1 單軌吊機車參數

2 礦井風門技術特性簡介

在礦井通風系統中風門主要作用是改變風向、控制風量。主要軌道巷中要求風門的設計必須在符合運輸條件的基礎上再進一步有效控制風門的可靠性。友眾煤業井下風門主要采用木質包鐵皮風門，為滿足機車運行，風門高度一般為2.3m，門框寬度為2m。單個風門由兩扇門組成，單獨行人時，只需開啟一扇門通過，機車運行時，兩扇門必須全部打開。風門開啟方式全部為手動式人工開啟。

3 氣動式風門聯動阻車器技術設計

3.1 研究方法和技術路線

由于單軌吊機車吊軌懸空，駕駛室同機車最前端盲區較大，操作人員精力不集中等各種原因致使單軌吊車脫軌和撞門事故時有發生。要想實現單軌吊風門聯動，首先必須在吊軌上設置阻車器，然后進一步研究如何使用風門有效地控制阻車器，實現聯動控制，即只有兩扇門全部打開后，單軌吊阻車器才能打開，機車方可順利通過。針對這一思路，分別嘗試了使用油絲繩將風門同單軌吊阻車器聯動控制和使用滾輪式氣控閥、氣缸將風門同單軌吊阻車器聯動控制兩種方式。經過多次試驗證明，后者效果最佳。

氣動式風門聯動阻車器由三部分組成，控制部分主要有滾輪式氣控閥，聯動部分主要有氣線、氣缸，阻車部分主要有單軌吊阻車器。

3.2 機械設計

氣動式風門聯動阻車器主要設計內容如下：用20mm厚鐵板按設計圖紙加工單軌吊阻車器，該阻車器由擋爪、限位板、固定板、連接孔組成。首先將阻車器固定板、氣缸底座按規定距離焊接至吊軌上平面，將阻車器同固定板使用銷子裝配，擋爪重力下垂。將氣缸拉桿同阻車器連接孔使用銷子連接裝配，氣缸底座同吊軌上面鉸接連接。然后在非行人通過門扇的門框處安裝滾輪式氣動控制閥，非行人通過門扇關閉時，在門扇的壓力下滾輪式氣控閥行程彈簧壓縮，此時氣控閥處于常閉狀態。最后使用氣線將滾輪式氣控閥同主管路、氣缸連接，并調試。

3.3 控制設計

該裝置主要應用門扇關閉的壓力來壓縮或釋放滾輪式氣控閥的行程彈簧，實現滾輪式氣控閥的啟閉控制，從而利用滾輪式氣控閥控制氣缸拉桿伸縮來達到吊軌阻車器的控制，該裝置動力源為風門自身，動力介質為壓縮氣體。

4 氣動式風門聯動阻車器的工作原理及優點分析

4.1 工作原理

風門通過行人和通過機車兩種情況，在通過行人的門扇設置閉鎖桿，只有通過行人的門扇開啟后，非行人門扇才能打開。

氣動式風門聯動阻車器的工作原理：（1）通過行人時，只需打開通過行人的門扇，單軌吊阻車器不動作（如圖1a）；（2）通過機車時，首先打開通過行人的門扇，然后打開非行人通過的門扇，兩扇門全部打開后，滾輪式氣控閥行程彈簧釋放，在滾輪式氣控閥的控制下氣缸拉桿帶動阻車器敞開，機車方可通過風門（如圖1b）；（3）機車通過后，關閉兩扇門，滾輪式氣控閥行程彈簧在門扇關閉壓力下壓縮，滾輪式氣控閥閉合，氣缸拉桿動作，使阻車器復位。

圖1 氣動式風門聯動阻車器示意圖

4.2 優點分析

氣動式風門聯動阻車器在單軌吊系統中具體優點如下：

（1）從根本上杜絕了因單軌吊機車故障失控或操作人員精力不集中造成的單軌吊機車撞擊風門事件的發生，避免了因風流短路造成的事故隱患，保證了風門的使用壽命，減少了風門維修工作量。

（2）該裝置主要使用非行人通過的門扇關閉時的壓力來控制單軌吊阻車器，只有兩扇門同時打開，阻車器才動作。氣缸、滾輪式氣控閥均屬于短時間動作，故該裝置具有使用壽命長、維護工作量小的特點。

（3）該裝置使用礦井壓風主管路中的壓縮氣體為介質，不需要外接電源，避免了電氣失爆、電源外接等電氣安全事故的發生，在瓦斯礦井中具有很強的適用性。

5 結束語

山西段王集團友眾煤業公司氣動式風門聯動阻車器的成功應用解決了單軌吊機車撞擊風門事件的發生。經過長時間的觀察，該裝置運行可靠，保證了礦井單軌吊機車運輸安全和通風系統安全。