李民

（韓城礦業(yè)有限公司機電動力部，陜西 韓城 715400）

在無極繩連續(xù)牽引車系統(tǒng)中，牽引梭車與重載車通過礦車銷軸與圓環(huán)鏈（或連桿）連接，通過鋼絲繩牽引實現(xiàn)設(shè)備運輸，然而，在坡道段的重載運輸由于存在不同程度的翹頭問題一直困擾著生產(chǎn)使用單位。目前，大多數(shù)采用的解決辦法是增加翹頭側(cè)配重將翹頭趨勢壓下去，此種方法大大增加了牽引的無效負載，在牽引力富余小的情況下由于增加了負載導(dǎo)致系統(tǒng)牽引力不足從而出現(xiàn)燜機，存在安全隱患，本文通過牽引梭車在坡道段工況下的受力分析，找出影響翹頭的關(guān)鍵因素，對于我們從根本上解決翹頭問題至關(guān)重要。

1 常規(guī)牽引梭車翹頭計算分析

無極繩連續(xù)牽引車系統(tǒng)中牽引梭車車架兩端設(shè)有碰頭通過連桿與運輸車輛連接，牽引鋼絲繩一端固定于牽引梭車前牽引板，另一端在驅(qū)動滾筒纏繞數(shù)圈后分出繞過尾輪固定于牽引梭車后牽引板形成閉環(huán)，即無極繩系統(tǒng)。

圖1 無極繩牽引車系統(tǒng)原理圖

牽引梭車碰頭端通過連桿與負載車輛連接，牽引板處鋼絲繩牽引，由于鋼絲繩牽引力與負載拉力存在高差，從而產(chǎn)生傾翻力矩，這也是牽引梭車在坡道短重載時翹頭的根本原因，為便于分析，現(xiàn)將各參數(shù)做如下定義：

圖2 常規(guī)牽引梭車翹頭模型示意圖

當(dāng)梭車自重以及軸距不變的情況下，負載拉力為100kN，坡度小于9.8°牽引梭車不會翹頭，當(dāng)運行坡度大于9.8°時，牽引梭車會出現(xiàn)翹頭現(xiàn)象。由上述參數(shù)可以看出，鋼絲繩距軌面高度L1、負載拉力距軌面高度L2、梭車重心距支點垂直軌道方向距離L3、巷道坡度a,實際應(yīng)用中，牽引梭車中鋼絲繩距軌面高度L1、負載拉力距軌面高度L2是恒定值，要解決翹頭現(xiàn)象需要增加梭車自重以及增大梭車重心距支點垂直軌道方向距離L3及增加回轉(zhuǎn)支點距離梭車重心的距離。

2 新型牽引梭車翹頭計算分析

由上述常規(guī)牽引梭車計算分析可知，增加牽引車軸距和自重是改善翹頭趨勢的關(guān)鍵因素，但四輪梭車軸距增大直接影響梭車過彎曲率半徑的增大，嚴重影響梭車的適應(yīng)工況能力。增加軸距不影響過彎道通過性，新型牽引梭車采用八輪行走，前后兩組行走轉(zhuǎn)向架與車架鉸接以適應(yīng)水平、垂直彎道，將軸距由原來的900mm增加至1800mm，自重有原來40kN增加至45kN,重新校核翹頭趨勢。

圖3 新型牽引梭車翹頭模型示意圖

新型牽引梭車在巷道傾角小于30.8°，負載拉力100kN，不會出現(xiàn)翹頭現(xiàn)象。

3 結(jié)語

在產(chǎn)品設(shè)計階段，考慮牽引梭車翹頭問題是解決該問題的根本，通過分析計算可以看出，適當(dāng)增加軸距和自重可以減緩翹頭趨勢，增加軸距需要從設(shè)計上對牽引梭車進行垂直彎道、水平彎道通過性校核，在滿足通過性要求的情況下盡量增大軸距，可以通過采用多自由度轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)形式適應(yīng)彎道通過性增大梭車軸距。新型牽引梭車通過結(jié)構(gòu)設(shè)計調(diào)整關(guān)鍵因素參數(shù)，大大改善了梭車安全不翹頭的適應(yīng)工況范圍，提高了運輸?shù)陌踩?。韓城礦區(qū)桑樹坪煤礦巷道運輸距離1200m，最大坡度18°，共有3處轉(zhuǎn)彎，其中3處轉(zhuǎn)彎角度分別為32°、32°、90°，轉(zhuǎn)彎半徑R=12m。液壓支架+平板車總重22t（含平板車自重）。采用新型牽引梭車運輸液壓支架沿途無翹頭現(xiàn)象，沿途的“S”型彎道通過順暢無卡滯，安全高效地完成了整個工作面的液壓支架搬運任務(wù)，對其他軌道運輸?shù)V井存在的重載梭車翹頭現(xiàn)象有很高的借鑒意義。