新型单轨自移设备列车移动方式的设计及应用
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收稿 日期 ：２ ０ １ ６ — ０ ６ — ２ １ ；修 订 日期 ：２ ０ １ ６ — １ １ ＿ ２ ６
移动 步骤 如下 ： ①控 制 阀 ｌ ， ａ口出油 ， 使油 缸 １ 伸 出， 将 第 一段设 备 向前 推 移 ； ②控制阀 １ ， ｂ口出油 ， 使 油缸 ｌ收缩 ， 将 第 二段设 备 向前 移 动 ， 同时 带 动 油缸 ２ 伸出（ 由 于 阀 ２为 Ｙ 型 阀 ， 所 以油 路 畅通 ） ； ③油缸 ２ 伸 出后 ， 控制 阀 ２ ， ｂ口出油 ， 油缸 ２收 缩 ， 将 第 三段 设 备 向前 移动 ， 同 时带动 油 缸 ３伸 出 ； ④ 油 缸 ３伸 出后 ， 控制阀 ３ ， ｂ口出油 ， 油缸 ３收缩 ， 将第 四段 设备 向前 移 动 。此 时完成 一套 操作 ， 该 操作循 环进 行 ， 可使 整个设 备 列车 平稳 向前 移动 。 由于设 备采 用分 段 运 行 ， 所 以 总驱 动 力 为 ４段 驱 动 力之 合 ， 其 中一 段 驱动 力 为油 缸 １的 推 力 ， 二段 、 三 段、 四段驱 动 力 分 别 为 油 缸 １ 、 油 缸 ２和 油 缸 ３的 拉 力 。设 液压 系统 压力 为 Ｐ 、 油 缸缸 筒直 径 为 Ｄ、 油杆 直 径为 ｄ， 计 算 可得整 个设 备驱 动 力为 ：
新 型 单轨 自移设 备 列 车 移 动 方 式 的设 计及 应 用
宁振 兵
（ １ ． 太 原 理 工 大 学 ， 山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ；２ ． 太 原 矿 机 电 气股 份 有 限公 司 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ３ ２ ）
摘 要 ：设 计 了一 种 采 用 新 型 结 构 形 式 来 移 动 的悬 挂 式 矿 用 设 备 列 车 自移 系统 ．重 点介 绍 了设 备 的结 构 、 工作
煤矿 企业 将综 采工 作 面控制设 备 （ 如液 压泵 站 、 负 荷 中心 、 开关 组等 ） 集 中布 置 于工 作 面 顺 槽 中 ， 距 离 采 煤工 作 面切 眼 ４ ０ ｍ～２ ０ ０ ｍ 处， 这些 设 备 统称 为 设 备 列 车 ］ 。随着 采 煤 机 和 转 载 机 的 向前 推移 ， 设 备 列 车 跟随 向前 移动 ， 需 克服巷 道 内的地 板起伏 不 定 、 巷 道 上 下坡 度等 困难 。 随 着煤 矿 现代 化 水 平 的不 断提 高 ， 采用 Ｉ １ ４ ０ Ｅ规 格 轨道 的单 轨 吊辅助 运输 系统 开始 在煤矿 得 到广泛 的 使用， 而 应用 于设 备 列 车并 辅 助 其 移 动 的设 备 称 为 单 轨 自移设 备 列车 。单 轨 自移设 备 列 车 带 制 动 装 置 ， 集 成设备移动、 电缆移 动 ＿ ３ ］ 、 电 缆 回收等 功 能 ， 可 提 高 煤 矿安 全 因 素 、 减轻工人劳动强度 、 提 高 采 煤 工 作 效 率 。但 其设 备移 动过 程 中 ， 出现运行 不平 稳 、 上坡 时设 备 淤积 以及 单轨 轨道 扭 曲损坏 等现 象 。本文 介绍 一种 新 型单 轨 自移设 备列 车移 动方 式 的设计 及应 用 。 １ 设 计方 案 １ ． １ 现 有设备 移 动原理 及 问题 单 轨 自移设 备 列 车所 承 载 的设 备具 有 如 下 特 点 ： ①数 量多 ， 包括 负荷 中心 、 开关 组 、 乳化 液泵 、 喷雾 泵等 最多二 十 多个设 备部 件Ⅲ ５ ； ②重 量大 ， 整套 设 备列 车重 量能达 到 １ ０ ０ ｔ ， 单 件最 重达 ２ ２ ｔ ＿ ６ ； ③ 长度 长 ， 整 套列 车平 均长 度 为 １ ０ ０多米［ ７ Ｊ ， 其 中单 件设 备 最短 ３ ｍ、 最
第 １ 期（ 总第 ２ ０ ０期 ）
２ Ｏｌ ７年 ２月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎ ｏ． １
Baidu NhomakorabeaＦｅ ｂ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ２ １ ０ — ０ ２
图 ２ 电 缆 伸 缩 自移 方 累
针对 这些 特点 ， 现 有 单 轨 自移设 备 列 车 将 整个 设 备在 单轨 上分 为 ３段 ， 采 用 两 个 推进 油 缸 分 段 推 移 前 进 。各推 进油 缸采 用 串联 连接 以实 现 移 动 同 步 ， 移 动 原理 如 图 １ 所示。 设 液 压 系 统 压 力 为 Ｐ、 油 缸 缸 筒 直 径 为 Ｄ、 油 杆 直 径 为 ｄ， 则 整个设 备驱 动 力为 ：
Ｆ ＝ ｐ 『 ｃ ｃ 导 。 ］ ．
现有 设 备存在 如 下 问题 ： ① 各 推进 油缸 采 用 串联 连接， 实 际 总牵 引力 为 单缸 牵 引力 ， 牵 引力 偏 弱 ； ② 运 行 过程 中若 串联 油 管漏 液 ， 各 推 进 油 缸存 在 不 同步 现 象； ③若 某 一段 内设备 过重 或过 长 ， 上坡 时存在 淤 积现
长 ７ ｍ。
图 １ 设 备 列 车 分 ３段 移 动 原 理
１ ． ２ 新 型 设 备 移 动 原 理 及 优 点
新 型单 轨 自移设 备列 车采用 ３ 组 推进 油缸 将整 个 设 备分 为 ４段 ， 各组推 进 油缸采 用 并 联连 接 方 式 ， 由３ 组 阀组 （ 其 中第一 个 为 Ｏ 型 阀 ， 其余 为 Ｙ 型 阀） 分 别 控 制每 个推进 油 缸 。其 移动 原理 如 图 ２所示 。
原 理 和 新 的驱 动 前进 方 式 。
关 键 词 ：Ｉ １ ４ ０ Ｅ轨 道 ；设 备 列 车 ；并 联 驱 动 ； 移动 方 式 ；设 计
中 图分 类号 ：Ｔ Ｄ５ ２ ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
０ 弓 Ｉ 言
象， 造成 单轨 轨道扭 曲损坏 。
设备列车 三段 设备列车二 段 设备列 车一段
移动 步骤 如下 ： ①控 制 阀 ｌ ， ａ口出油 ， 使油 缸 １ 伸 出， 将 第 一段设 备 向前 推 移 ； ②控制阀 １ ， ｂ口出油 ， 使 油缸 ｌ收缩 ， 将 第 二段设 备 向前 移 动 ， 同时 带 动 油缸 ２ 伸出（ 由 于 阀 ２为 Ｙ 型 阀 ， 所 以油 路 畅通 ） ； ③油缸 ２ 伸 出后 ， 控制 阀 ２ ， ｂ口出油 ， 油缸 ２收 缩 ， 将 第 三段 设 备 向前 移动 ， 同 时带动 油 缸 ３伸 出 ； ④ 油 缸 ３伸 出后 ， 控制阀 ３ ， ｂ口出油 ， 油缸 ３收缩 ， 将第 四段 设备 向前 移 动 。此 时完成 一套 操作 ， 该 操作循 环进 行 ， 可使 整个设 备 列车 平稳 向前 移动 。 由于设 备采 用分 段 运 行 ， 所 以 总驱 动 力 为 ４段 驱 动 力之 合 ， 其 中一 段 驱动 力 为油 缸 １的 推 力 ， 二段 、 三 段、 四段驱 动 力 分 别 为 油 缸 １ 、 油 缸 ２和 油 缸 ３的 拉 力 。设 液压 系统 压力 为 Ｐ 、 油 缸缸 筒直 径 为 Ｄ、 油杆 直 径为 ｄ， 计 算 可得整 个设 备驱 动 力为 ：
新 型 单轨 自移设 备 列 车 移 动 方 式 的设 计及 应 用
宁振 兵
（ １ ． 太 原 理 工 大 学 ， 山西 太 原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ；２ ． 太 原 矿 机 电 气股 份 有 限公 司 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ３ ２ ）
摘 要 ：设 计 了一 种 采 用 新 型 结 构 形 式 来 移 动 的悬 挂 式 矿 用 设 备 列 车 自移 系统 ．重 点介 绍 了设 备 的结 构 、 工作
煤矿 企业 将综 采工 作 面控制设 备 （ 如液 压泵 站 、 负 荷 中心 、 开关 组等 ） 集 中布 置 于工 作 面 顺 槽 中 ， 距 离 采 煤工 作 面切 眼 ４ ０ ｍ～２ ０ ０ ｍ 处， 这些 设 备 统称 为 设 备 列 车 ］ 。随着 采 煤 机 和 转 载 机 的 向前 推移 ， 设 备 列 车 跟随 向前 移动 ， 需 克服巷 道 内的地 板起伏 不 定 、 巷 道 上 下坡 度等 困难 。 随 着煤 矿 现代 化 水 平 的不 断提 高 ， 采用 Ｉ １ ４ ０ Ｅ规 格 轨道 的单 轨 吊辅助 运输 系统 开始 在煤矿 得 到广泛 的 使用， 而 应用 于设 备 列 车并 辅 助 其 移 动 的设 备 称 为 单 轨 自移设 备 列车 。单 轨 自移设 备 列 车 带 制 动 装 置 ， 集 成设备移动、 电缆移 动 ＿ ３ ］ 、 电 缆 回收等 功 能 ， 可 提 高 煤 矿安 全 因 素 、 减轻工人劳动强度 、 提 高 采 煤 工 作 效 率 。但 其设 备移 动过 程 中 ， 出现运行 不平 稳 、 上坡 时设 备 淤积 以及 单轨 轨道 扭 曲损坏 等现 象 。本文 介绍 一种 新 型单 轨 自移设 备列 车移 动方 式 的设计 及应 用 。 １ 设 计方 案 １ ． １ 现 有设备 移 动原理 及 问题 单 轨 自移设 备 列 车所 承 载 的设 备具 有 如 下 特 点 ： ①数 量多 ， 包括 负荷 中心 、 开关 组 、 乳化 液泵 、 喷雾 泵等 最多二 十 多个设 备部 件Ⅲ ５ ； ②重 量大 ， 整套 设 备列 车重 量能达 到 １ ０ ０ ｔ ， 单 件最 重达 ２ ２ ｔ ＿ ６ ； ③ 长度 长 ， 整 套列 车平 均长 度 为 １ ０ ０多米［ ７ Ｊ ， 其 中单 件设 备 最短 ３ ｍ、 最
第 １ 期（ 总第 ２ ０ ０期 ）
２ Ｏｌ ７年 ２月
机 械 工 程 与 自 动 化 Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＆ ＡＵＴ０Ｍ ＡＴ１ ０Ｎ
Ｎ ｏ． １
Baidu NhomakorabeaＦｅ ｂ ．
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ ４ １ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ — ０ ２ １ ０ — ０ ２
图 ２ 电 缆 伸 缩 自移 方 累
针对 这些 特点 ， 现 有 单 轨 自移设 备 列 车 将 整个 设 备在 单轨 上分 为 ３段 ， 采 用 两 个 推进 油 缸 分 段 推 移 前 进 。各推 进油 缸采 用 串联 连接 以实 现 移 动 同 步 ， 移 动 原理 如 图 １ 所示。 设 液 压 系 统 压 力 为 Ｐ、 油 缸 缸 筒 直 径 为 Ｄ、 油 杆 直 径 为 ｄ， 则 整个设 备驱 动 力为 ：
Ｆ ＝ ｐ 『 ｃ ｃ 导 。 ］ ．
现有 设 备存在 如 下 问题 ： ① 各 推进 油缸 采 用 串联 连接， 实 际 总牵 引力 为 单缸 牵 引力 ， 牵 引力 偏 弱 ； ② 运 行 过程 中若 串联 油 管漏 液 ， 各 推 进 油 缸存 在 不 同步 现 象； ③若 某 一段 内设备 过重 或过 长 ， 上坡 时存在 淤 积现
长 ７ ｍ。
图 １ 设 备 列 车 分 ３段 移 动 原 理
１ ． ２ 新 型 设 备 移 动 原 理 及 优 点
新 型单 轨 自移设 备列 车采用 ３ 组 推进 油缸 将整 个 设 备分 为 ４段 ， 各组推 进 油缸采 用 并 联连 接 方 式 ， 由３ 组 阀组 （ 其 中第一 个 为 Ｏ 型 阀 ， 其余 为 Ｙ 型 阀） 分 别 控 制每 个推进 油 缸 。其 移动 原理 如 图 ２所示 。
原 理 和 新 的驱 动 前进 方 式 。
关 键 词 ：Ｉ １ ４ ０ Ｅ轨 道 ；设 备 列 车 ；并 联 驱 动 ； 移动 方 式 ；设 计
中 图分 类号 ：Ｔ Ｄ５ ２ ４ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
０ 弓 Ｉ 言
象， 造成 单轨 轨道扭 曲损坏 。
设备列车 三段 设备列车二 段 设备列 车一段