周權(quán) 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(yùn)輸設(shè)備，它主要的作用是對(duì)人和物料的提升，其運(yùn)行狀況正常與否直接影響生產(chǎn)的效率和安全。本文對(duì)現(xiàn)有的煤礦罐籠門(mén)從原理，機(jī)械結(jié)構(gòu)，電氣結(jié)構(gòu)，優(yōu)缺點(diǎn)幾個(gè)方面對(duì)罐籠門(mén)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦副井提升機(jī)，罐簾門(mén)，自動(dòng)升降

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

1 煤礦副井提升機(jī)罐簾門(mén)的研究背景

煤礦副井提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備之一，主要任務(wù)是向井下運(yùn)輸?shù)V用設(shè)備和運(yùn)輸人員，在礦井運(yùn)輸中素有 “礦井咽喉”之稱。煤礦副井提升機(jī)由電機(jī)帶動(dòng)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備，以帶動(dòng)鋼絲繩從而帶動(dòng)籠體在井筒中進(jìn)行升降，完成輸送任務(wù) [1-4]。

2 自動(dòng)升降罐簾門(mén)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1 電氣式自動(dòng)罐簾門(mén)

電氣式自動(dòng)罐簾門(mén)主要是通過(guò)行程開(kāi)關(guān)控制電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)滾筒及滾筒上的纏繞的鋼絲繩進(jìn)行罐簾門(mén)升降的運(yùn)動(dòng)。例如圖1所示，它的工作原理如下：

當(dāng)副井提升機(jī)到位需要進(jìn)行開(kāi)門(mén)時(shí)，電磁鐵將閉鎖磁開(kāi)關(guān)CK的觸點(diǎn)吸合，工作人員按下開(kāi)門(mén)按鈕QA1，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)K1的狀態(tài)為常閉，開(kāi)門(mén)指示燈L1被點(diǎn)亮，接觸器J1線圈將通電，閉合其常開(kāi)觸點(diǎn)J1，電動(dòng)機(jī)M通電轉(zhuǎn)動(dòng)，提升滾筒將會(huì)被帶動(dòng)進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，提升鋼絲繩在滾筒上的纏繞帶動(dòng)罐簾門(mén)上升，實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)過(guò)程。當(dāng)罐簾門(mén)完全開(kāi)啟后，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)K1斷開(kāi)，接觸器J1斷電，其觸點(diǎn)J1斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止工作。此時(shí)如果工作人員再次按動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕QA1，電動(dòng)機(jī)無(wú)法工作，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)門(mén)到位的閉鎖[5]。

2.2 彈簧儲(chǔ)能式自動(dòng)罐簾門(mén)

彈簧儲(chǔ)能式自動(dòng)罐簾門(mén)主要有四部分組成：

（1）罐簾門(mén)。罐簾門(mén)主要由橫梁和鏈條組成，可實(shí)現(xiàn)自由伸縮。

（2）彈簧。裝置的能量源。處于關(guān)閉狀態(tài)的罐簾門(mén)在打開(kāi)閉鎖時(shí)，依靠彈簧儲(chǔ)存的能量，自動(dòng)開(kāi)啟罐簾門(mén)。

（3）導(dǎo)軌。罐簾門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)起到導(dǎo)向和固定的作用。

（4）閉鎖裝置。用于關(guān)閉罐簾門(mén)時(shí)閉鎖，防止罐籠在運(yùn)行中自動(dòng)開(kāi)啟。

彈簧儲(chǔ)能式自動(dòng)罐簾門(mén)的主要是利用彈簧儲(chǔ)存能量的原理，人工手動(dòng)將罐簾門(mén)拉到關(guān)門(mén)位置，依靠彈簧儲(chǔ)存能量的原理儲(chǔ)存能量；罐簾門(mén)開(kāi)啟時(shí)，依靠彈簧儲(chǔ)存的能量，帶動(dòng)傳動(dòng)軸和傳動(dòng)輪工作，完成罐簾門(mén)開(kāi)門(mén)的工作[6]。

2.3 液壓傳動(dòng)式自動(dòng)罐簾門(mén)

液壓控制式自動(dòng)罐簾門(mén)工作原理如下：

在副井提升機(jī)輸送人員或設(shè)備時(shí)，提升機(jī)到位發(fā)出停車信號(hào)后，操作控制自動(dòng)罐簾門(mén)的控制液壓閥，液壓缸縮回，帶動(dòng)曲軌內(nèi)的滑塊向下運(yùn)動(dòng)，滑塊上的狗裝結(jié)構(gòu)帶動(dòng)提升機(jī)側(cè)壁的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)往下運(yùn)動(dòng)，通過(guò)提升鋼絲繩帶動(dòng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，罐簾由于鋼絲繩的牽引被提升，實(shí)現(xiàn)罐簾門(mén)的開(kāi)啟[7]。

3 自動(dòng)升降罐簾門(mén)必要性及優(yōu)缺點(diǎn)

目前部分副井現(xiàn)場(chǎng)使用的自動(dòng)升降罐簾門(mén)，已經(jīng)可以滿足實(shí)際的工作要求，在副井提升工作方面提高了效率，同時(shí)符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，達(dá)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(dòng)罐簾門(mén)。供電裝置復(fù)雜，既要考慮防水，又要考慮帶電體裸露防爆的問(wèn)題，所需要的電源需要定時(shí)充電，續(xù)航能力有限；

（2）彈簧儲(chǔ)能式罐簾門(mén)。把鉤工開(kāi)閉罐簾門(mén)時(shí)用力不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致安全帽掉落等，不利于把鉤工的人身安全；乘坐提升機(jī)的人員在提升機(jī)還未停穩(wěn)的情況下，若開(kāi)啟罐簾門(mén)將會(huì)威脅到乘坐人員的人身安全；提升機(jī)運(yùn)行過(guò)程中突然制動(dòng)或制動(dòng)時(shí)的震動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致罐簾門(mén)彈起，不利于乘座人員和設(shè)備的安全等諸多安全隱患。

（3）液壓傳動(dòng)式罐簾門(mén)。相對(duì)于電驅(qū)動(dòng)，更加安全實(shí)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(duì)罐籠本身進(jìn)行較大改動(dòng)，由于罐籠和罐籠側(cè)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(duì)于部分安裝位置苛刻的煤礦副井，可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)，很難達(dá)到通用性。

總結(jié)上述方案，相似點(diǎn)是都需要對(duì)罐籠進(jìn)行較大的改動(dòng)，且裝置比較復(fù)雜。

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作者簡(jiǎn)介：周權(quán)（1988-），男，安徽蕪湖人，研究生，研究方向：機(jī)械工程。