一种煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法与流程

本发明属于煤矿井下无轨胶轮车运输的技术领域，具体公开了一种煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法。

背景技术：

由于防爆无轨胶轮车机动性强、效率高，在煤矿井下得到广泛应用。煤矿部分矿井斜坡出现了大坡道（坡度大于7°），无轨胶轮车很难安全可靠在大坡道上行驶，目前采用在坡道顶端设置牵引装置（如绞车），通过牵引装置牵引摆渡车来解决无轨胶轮车的大坡度摆渡问题。现有的煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法包括两种：直角三角形摆渡车运输方法和无变角度式摆渡车运输方法。如图1所示，直角三角形摆渡车运输方法需要在坡底设置直角三角形的过渡架，需要提高巷道高度l1，巷道高度l1的提高直接带来巷道施工几千万的施工费用，更是高净高巷道易出现冒顶及片帮安全引患。如图2所示，无变角度式摆渡车运输方法中巷道高度l3降低很多，摆渡车的轮组所走坡面与水平面夹角与坡道的坡度相同，摆渡车用于载无轨胶轮车的上端面与水平面夹角则与坡度也相同，但是由于摆渡车上端面与水平面的夹角太大，无轨胶轮车不能够直接开至摆渡车上，影响摆渡效率，另外，由于摆渡车上端面与水平面的夹角大，无轨车辆还需固定方可摆渡，影响摆渡效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法，提高煤矿井下摆渡车大坡度摆渡的安全性和可靠性。

为实现上述目的，本发明提供一种煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法，包括下述步骤：

s1，在巷道的坡道上设置用于摆渡车行走的轨道，坡底的前端设置前引坡，坡顶的末端设置后引坡，前引坡和后引坡的坡度为无轨胶轮车正常行驶的坡度，主要便于无轨胶轮车由水平路面可以平缓行驶至摆渡车的路面上，摆渡车采用变角度形式，摆渡车的轮组所走坡面与水平面夹角与坡道的坡度相同，摆渡车用于承载无轨胶轮车的上端面与水平面夹角则与坡道的坡度不同，而是无轨胶轮车可以行驶且能稳定固定的最大角度，以便无轨胶轮车直接开上摆渡车，且无须增加过多固定，提高摆渡效率；

s2，摆渡车由牵引装置牵引，沿轨道上坡，到达坡顶后，无轨胶轮车驶离摆渡车。

进一步地，摆渡车采用分体式，包括依次连接的前车体、中车体和后车体，前车体通过牵引绳与牵引装置连接。

进一步地，前车体上设置有断绳抱轨制动保护装置，包括滑块、拉绳、制动架、平移架、弹簧；前车体包括前机架、前车轮组、定滑轮组、滑块安装孔和制动块；前车轮组设置在前机架的左梁和右梁上；定滑轮组固定在前机架的后梁上；滑块安装孔贯通前机架的前梁；制动块固定在前机架左梁和右梁的下方，底面设置有与轨道平行的凹槽，凹槽的侧壁上设置有制动滑槽；滑块滑动穿设在滑块安装孔内，前面与牵引绳连接，后面设置有用于防止滑块自滑块安装孔脱离的挡块；平移架垂直于轨道，包括架体以及设置在在架体两侧的平滑槽，架体的后板与前机架的后梁之间通过平移副连接，平移副的平移方向与轨道方向平行；拉绳绕过定滑轮组，一端固定在挡块上，另一端固定在架体上；制动架设置在轨道的两侧，包括平滑块、楔块以及连接平滑块和楔块的连接块，楔块的宽度由前至后逐渐增大，轨道两侧的平滑块分别自平滑槽的两端开口插入且与平滑槽间隙配合，轨道两侧的楔块分别与制动块的两个制动滑槽滑动配合，楔块自制动滑槽伸出；弹簧套设在平移副上，两端分别抵靠在架体的后板上和前机架的后梁上。

进一步地，平移副包括固定在前机架后梁上的缸筒以及固定在架体后板上的缸杆；缸杆滑动插设在缸筒内；弹簧套设在缸筒外。

进一步地，缸筒对称设置在定滑轮组的两侧。

进一步地，架体的后板上设置有用于与拉绳连接的挂耳；缸杆对称设置在挂耳的两侧。

进一步地，前机架的上端面上设置有前车防滑条，两侧设置有前车侧挡板。

进一步地，中车体包括中机架和中车轮组；中车轮组设置在中机架的左梁和右梁上；中机架的上端面上设置有中车防滑条，两侧设置有中车侧挡板。

进一步地，后车体包括后机架和后车轮组；后车轮组设置在后机架的左梁和右梁上；后机架的上端面上设置有后车防滑条，两侧设置有后车侧挡板，尾部设置有后挡链。

进一步地，前车体、中车体和后车体通过销轴和螺栓连接，销轴起定位作用。

本发明具有如下的有益效果：

1、采用变角度式摆渡车，可以降低坡道巷道的净空高度，降低成本，降低冒顶安全风险，又保证摆渡效率；

2、坡道的前后段设置引坡，便于胶轮车行驶；

3、摆渡车采用分体式，便于运输；

4、摆渡车设置了断绳的安全制动保护装置，保证摆渡运输的安全性。

附图说明

图1为直角三角形摆渡车运输方法的示意图；

图2为无变角度式摆渡车运输方法的示意图；

图3为本实施例提供的变角度式摆渡车运输方法的示意图；

图4为本实施例中摆渡车的立体图；

图5为断绳抱轨制动保护装置在摆渡车上的安装示意图；

图6为本实施例中摆渡车的爆炸图；

图7为前车体和断绳抱轨制动保护装置的装配图；

图8为图7所示装配图的爆炸图；

图9为图8所示爆炸图的另一方向。

图中，1-巷道，2-摆渡车，21-前车体，21.1-前机架，21.2-前车轮组，21.3-定滑轮组，21.4-滑块安装孔，21.5-制动块，21.6-缸筒，21.7-前车防滑条，21.8-前车侧挡板，22-中车体，22.1-中机架，22.2-中车轮组，22.3-中车防滑条，22.4-中车侧挡板，23-后车体，23.1-后机架，23.2-后车轮组，23.3-后车防滑条，23.4-后车侧挡板，23.5-后挡链，24-断绳抱轨制动保护装置，24.1-滑块，21.11-挡块，24.2-拉绳，24.3-制动架，24.31-平滑块，24.32-楔块，24.4-平移架，24.41-架体，24.42-平滑槽，24.43-缸杆，24.44-挂耳，24.5-弹簧，25-销轴，3-轨道，4-前引坡，5-后引坡，6-无轨胶轮车，7-牵引绳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供一种煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法，包括下述步骤：

s1，在巷道1的坡道上设置用于摆渡车2行走的轨道3，坡底的前端设置前引坡4，坡顶的末端设置后引坡5，前引坡4和后引坡5的坡度为无轨胶轮车6正常行驶的坡度，主要便于无轨胶轮车6由水平路面可以平缓行驶至摆渡车2的路面上，摆渡车2采用变角度形式，摆渡车2的轮组所走坡面与水平面夹角与坡道的坡度相同，摆渡车2用于承载无轨胶轮车6的上端面与水平面夹角则与坡道的坡度不同，而是无轨胶轮车6可以行驶且能稳定固定的最大角度，以便无轨胶轮车6直接开上摆渡车2，且无须增加过多固定，提高摆渡效率；

s2，摆渡车2由牵引装置（绞车）牵引，沿轨道3上坡，到达坡顶后，无轨胶轮车6驶离摆渡车2。

重载支架车是最大的无轮胶轮车，作为摆渡工艺典型代表车型，摆渡过程，只需要由支架车司机将重载支架车直接开至摆渡车2上即可，前引坡4和后引坡5的坡度约7°至8°，摆渡车2的上端面与水平面夹角约7°（重载支架车可以行驶且能稳定固定的最大角度）。如图3所示，本实施例提供的煤矿井下大坡度无轨胶轮车的摆渡运输方法为变角度式摆渡车运输方法，所需巷道高度l2，远小于直角三角形摆渡车运输方法所需巷道高度l1。以40t重载支架车，坡道的坡度为14°，安全距离为0.5m为例，l1=6.57m，l2=5.08m，l3=4.625m。

进一步地，摆渡车2采用分体式，包括依次连接的前车体21、中车体22和后车体23，前车体21通过牵引绳7与牵引装置连接。

进一步地，前车体21上设置有断绳抱轨制动保护装置24，包括滑块24.1、拉绳24.2、制动架24.3、平移架24.4、弹簧24.5；前车体21包括前机架21.1、前车轮组21.2、定滑轮组21.3、滑块安装孔21.4和制动块21.5；前车轮组21.2设置在前机架21.1的左梁和右梁上；定滑轮组21.3固定在前机架21.1的后梁上；滑块安装孔21.4贯通前机架21.1的前梁；制动块21.5固定在前机架21.1左梁和右梁的下方，底面设置有与轨道3平行的凹槽，凹槽的侧壁上设置有制动滑槽；滑块24.1滑动穿设在滑块安装孔21.4内，前面与牵引绳7连接，后面设置有用于防止滑块24.1自滑块安装孔21.4脱离的挡块24.11；平移架24.4垂直于轨道3，包括架体24.41以及设置在在架体24.41两侧的平滑槽24.42，架体24.41的后板与前机架21.1的后梁之间通过平移副连接，平移副的平移方向与轨道3方向平行；拉绳24.2绕过定滑轮组21.3，一端固定在挡块24.11上，另一端固定在架体24.41上；制动架24.3设置在轨道3的两侧，包括平滑块24.31、楔块24.32以及连接平滑块24.31和楔块24.32的连接块，楔块24.32的宽度由前至后逐渐增大，轨道3两侧的平滑块24.31分别自平滑槽24.42的两端开口插入且与平滑槽24.42间隙配合，轨道3两侧的楔块24.32分别与制动块21.5的两个制动滑槽滑动配合，楔块24.32自制动滑槽伸出；弹簧24.5套设在平移副上，两端分别抵靠在架体24.41的后板上和前机架21.1的后梁上。

前车体21作为摆渡车的一部分，与摆渡车其他组件连接，组成了完整的摆渡车，实现了煤矿井下大坡度工况下无轨胶轮的摆渡功能，另外还是断绳抱轨制动保护装置24的载体，所有该装置的零部件都直接或间接的安装在其上。前机架21.1是前车体21的主体，由若干块钢板拼焊而成，其形状如图所示。

牵引绳7的一端安装于滑块24.1上，另一端是安装在牵引绞车上，主要是将牵引绞车的拉力传递于摆渡车上，是摆渡车爬坡的动力来源。牵引绳7的长度与煤矿井下坡度长度相当，通常都是好几百米，由于所受拉力较大，且自身长且重，经常与地面磨损，因此有出现断绳的可能。

滑块24.1一方面为拉绳24.2传递牵引绳7的拉力，另一方面将大部分牵引绳7的拉力分散在前车体21上。本实施例中，滑块24.1和挡块24.11均为长方体，挡块24.11的面积大于滑块24.1的面积，当滑块24.1前移时，挡块24.11与前机架21.1接触，将牵引绳7的主要拉力，通过挡块24.11直接传递给前车体21上。

拉绳24.2可以比牵引绳7细，所能承受拉力大于弹簧24.5的压力，以保证在拉动平移架24.4时不会断裂。拉绳24.2的主要作用是拉动平移架24.4相对前车体21后移，实现楔块24.32与轨道3的分离，以解除摆动车的制动。拉绳24.2受力较小，未与地面接触，无磨损，不易拉断。

制动架24.3的平滑块24.31与平移架24.4的平滑槽24.42间隙配合，使平滑块24.31可以向轨道3内外平移。楔块24.32与制动块21.5中的制动滑槽配合实现抱轨制动，楔块24.32的宽度由前至后逐渐增大，当摆渡车2受向下滑行力越大，抱轨力越大，意味着制动力越大，保证了制动安全。

平移架24.4可以前后平移的，向前平移则解制动，向后平移则制动摆渡车2，向前平移靠的是拉绳24.2的拉力，向后平移是靠弹簧24.5的弹力。

弹簧24.5始终受着压力，当牵引绳7断裂后，平移架24.4不受拉绳24.2的拉力，弹簧24.5的弹力将平移架24.4推动向前平多移，使摆渡车2制动。

轨道3铺设在煤矿井下大长坡上，与轮组配合，承载着摆渡车2的全部重量，另为也是断绳抱轨制动保护装置24的受力点。当断绳后，断绳抱轨制动保护装置24所有制动力都作用于轨道3上。

进一步地，平移副包括固定在前机架21.1后梁上的缸筒21.6以及固定在架体24.41后板上的缸杆24.43；缸杆24.43滑动插设在缸筒21.6内；弹簧24.5套设在缸筒21.6外。

进一步地，缸筒21.6对称设置在定滑轮组21.3的两侧。

进一步地，架体24.41的后板上设置有用于与拉绳24.2连接的挂耳24.44；缸杆24.43对称设置在挂耳24.44的两侧。

断绳抱轨制动保护装置24的工作过程如下所述：

当前车体21受到牵引绳7的拉力时，前车体21前移，平移架24.4相对前车体21后移，弹簧24.5压缩，平滑块24.31和楔块24.32向轨道3外侧移动，楔块24.32与轨道3之间的摩擦力较小，摆渡车可以自由滑行。当牵引绳7不受拉力时，弹簧24.5复位，平移架24.4相对前车体21前移，带动制动架24.3前移，平滑块24.31和楔块24.32向轨道3内侧移动，楔块24.32挤压轨道3，进行抱轨制动。一方面，当牵引绳7发生断绳故障时，摆渡车2可以自行制动，避免出现大坡度自由下滑的大事故；另一方面，在停车状态时，摆渡车2自动制动，保证无轨胶轮车6上下摆渡车2过程，其是稳定不动的。断绳抱轨制动保护装置24采用宽度由前至后逐渐增大的楔块24.32，所受下滑力越大，制动力越大，保证制动安全性。

进一步地，前机架21.1的上端面上设置有前车防滑条21.7，两侧设置有前车侧挡板21.8。

进一步地，中车体22包括中机架22.1和中车轮组22.2；中车轮组22.2设置在中机架22.1的左梁和右梁上；中机架22.1的上端面上设置有中车防滑条22.3，两侧设置有中车侧挡板22.4。

进一步地，后车体23包括后机架23.1和后车轮组23.2；后车轮组23.2设置在后机架23.1的左梁和右梁上；后机架23.1的上端面上设置有后车防滑条23.3，两侧设置有后车侧挡板23.4，尾部设置有后挡链23.5。

防滑条的设置增加了无轨胶轮车6的附着力，提高安全性。侧挡板可有效防止无轨胶轮车6从摆渡车2的侧边脱离。

进一步地，前车体21、中车体22和后车体23通过销轴25和螺栓连接，销轴25起定位作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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