
针对煤矿运输中矿车易跑车的实际问题,设计了一种防跑车装置,“防跑车装置”是煤矿斜井运输中重要的设施之一,主要用于防止在斜井(斜坡)提升运输过程中,因断绳、脱钩、连接件断裂等原因导致矿车失控跑车,从而造成设备损坏和人员伤亡。那么防跑车装置主要有哪些部件组成呢?核心部件主要分为执行机构、吸能缓冲机构、控制与传感机构三大类。
以下是具体的核心部件详解:
1. 执行机构(拦截主体)这是直接与失控车辆接触并阻止其下行的机械部件。
挡车栏(拦车网)
结构:通常由高强度钢丝绳编织成网状,或由钢管、工字钢制成的刚性栏。
关键点:安装在斜井的特定区段。现代装置多采用柔性钢丝绳网,因为其比刚性栏更能贴合车体,减少局部应力集中,防止车辆被撞碎。
阻车器(挡车器)
结构:安装在变坡点(井口)的轨道上。
类型:常见的包括轮挡式(利用杠杆原理卡住车轮)和抱轨式(直接夹紧钢轨)。
捞车器/脱轨器
结构:利用机械摆杆或气动装置。在车辆超速时,摆杆被撞开触发机构,使道岔变轨或升起阻挡物,引导车辆脱轨。
2. 吸能缓冲机构(核心部件)这是防止“硬碰硬”导致钢丝绳断裂或车辆解体的关键。缓冲器的性能直接决定了拦截是否成功。
吸能器(缓冲器)
作用:当挡车栏拦住跑车时,吸能器通过摩擦或液压阻尼,将跑车的巨大动能逐步转化为热能,实现“软着陆”。
钢丝绳连接组件
连接挡车栏与吸能器的高强度钢丝绳。一旦跑车发生,这根绳承受着瞬间的巨大冲击载荷,其破断拉力需经过严格计算(通常为静载荷的3-5倍)。
3. 控制与传感机构(自动化系统的“大脑”)
现代跑车防护装置(如雷达型、PLC控制型)依赖以下部件实现无人值守和jing准拦截:
速度传感器(雷达/测速轮)
雷达传感器:安装在巷道顶部,非接触式检测矿车实时速度。当检测到速度超过绞车正常运行速度的15%-20%时(即判定为跑车),系统瞬间触发拦截。
旋转编码器:安装在绞车滚筒轴端,用于检测深度和速度。通过与绞车联动判断车辆位置,提前在指定位置打开挡车栏(正常通过)或关闭挡车栏(拦截)。
PLC(可编程逻辑控制器)主控箱
这是系统的逻辑判断核心。它接收传感器的信号,判断是“正常提升”还是“跑车事故”,并发出“开闸”或“闭闸”指令。同时具备闭锁功能:如果挡车栏未打开,PLC会禁止绞车启动。
执行驱动装置
气动/液压站:提供动力给挡车栏的升降机构。
电控气缸/电动推杆:负责快速升起或降下挡车栏。要求动作时间极短(通常在0.5-2秒内完成)。
4. 机械连接与基础部件
这些部件容易被忽视,但失效会导致整套系统瘫痪:
地锚与基础:吸能器、挡车栏门框须通过地锚牢固地固定在巷道底板上。如果基础松动,拦截瞬间会被连根拔起。
滑轮组与转向轮:用于引导钢丝绳的走向,改变力的方向,确保吸能器能沿直线拉伸。通常需要采用耐mo材料并加装防护罩。
销轴与U型卡:连接各部件的高强度销轴。这是整个系统的“薄弱环节”设计点,须使用高强度合金钢,防止剪切断裂。