单轨吊的系统结构与组成

单轨吊的系统结构与组成

年介辉

淮河能源控股集团煤业公司张集煤矿机电管理一科  安徽淮南  232171

摘要：近年来，随着国家对煤矿行业发展提出的新要求，为适应产业升级的要求，各个煤矿都在进行生产方式的全面调整，特别是机械化方式的应用，提高了生产的安全与效率。煤矿产能增大的过程中，对辅助运输方式也有了新的要求，传统的辅助运输方式在当下暴露了很多的问题，部分煤矿的单轨吊机车辅助运输系统的使用，取得了显著的成效，发挥了这一辅助运输方式的巨大作用。每个煤矿都需立足于自身的实际情况，做好单轨吊机车辅助运输系统的优化。基于此，本文从单轨吊机车辅助系统的特点出发，分析了其应用操作要点，对单轨吊机车辅助运输系统的推广应用具有一定的指导价值。

关键词：煤矿矿井；单轨吊机车；辅助运输系统

一、动力系统

动力系统由柴油机本体，冷却系统，进气系统，燃料系统，熄火系统，悬挂系统等构成。

1、冷却系统分成内部和外部两个循环，用于对发动机和排气系统进行降温，以保证发动机和排气系统的温度在一个安全的温度区间。2、发动机的进气管和排气管都进行了隔离处理，能防止火焰的侵入。进气系统由空气过滤器及进气阻火装置组成，排气系统包括排气管路及排气处理箱。排气管由内外两部分组成，内部与外部连通，外部作为外循环。排气处理箱能有效地滤除排气中的明火及有害气体，并具有很好的隔音作用。3、防爆柴油机的熄火系统分为手动和自动两种，在进气系统和燃料系统中分别设有一个进气隔离电磁阀和一个燃油隔离电磁阀，并通过电气控制，当机车温度过高或发生故障时，能将进气口和进油口隔离开来，保证机车的安全。4、悬挂系统在防爆柴油机单轨吊的运行过程中主要起到承载作用，单轨吊的各个部件均可以通过悬挂系统实现运输。5、在防爆柴油机单轨吊投入使用前必须对柴油机本体进行多性能多方面试验，以确保设备的安全性，主要包括热平衡试验、排放摸底试验和表面温度测试试验，同时保证其外露表面任一部位温度不得超过150℃。6、作为设备存储燃料的部位，燃料系统喷油器与缸盖间间隙必须保证小于0.2mm，此外，还应安装可远程控制的停油阀，以便于在防爆柴油机故障时可以自动或远程人工关闭。

二、液压系统

液压系统主要由液压管路，液压泵，液压马达，液压缸，液压阀，电磁阀组成。

机车用的液压主泵通常采用双向变量泵，以满足机车行进需要。液压马达用来驱动驱动轮，由传动装置上的夹持缸的夹持力将驱动轮压在单轨吊运输系统轨道（I155型钢）的腹板，依靠摩擦推动机车向前行驶。

2、液压缸分为两种，一种是夹紧缸一种是制动缸，夹紧缸的作用是把驱动轮夹在在铁轨的底面上，产生足够的驱动摩擦力，制动缸则是在机车紧急停车时用来刹车，在发动机熄灭后，夹紧缸对驱动轮所产生的压力也会转换成制动力。

3、在液压系统中设有人工液压阀和电磁液力阀门，一般的发动机换向、加速器的操作都是通过电子控制电磁阀来完成的，如果电子控制装置发生了问题，则可以采用人工的液压阀门来完成。

三、电控系统

电控系统包括：数据收集装置、中央控制单元、指令执行单元。

数据收集装置由感应器和控制键组成，其功能是测量发动机转速、发动机温度、液压压力等仿真参数。数据收集完毕，发送到中控中心进行分析，中心控制台上装有一个工业屏幕，能够对机车的各种性能指标进行即时显示。

2、执行单元是指通过电子磁体，电磁阀等装置进行信息收集并对所收集到的信息进行分析，然后通过电子磁体或者电磁阀门来完成相关的工作。比如，在发动机温度过高时，中央控制器通过关闭燃料和进气口阀门，断开进气路和进油路，保障机车的安全使用。

四、驱动单元

驱动单元是机车行走的核心部件，它由行走小车、驱动轮、液压马达、夹紧缸、刹车缸组成。行走小车是一种具有移动车轮的车架，能够将机车吊在铁轨上，并支持机车行驶，液压马达则用来带动驱动轮转动。

五、安全探测及智能避障系统

防爆柴油机单轨吊可以利用无线通信技术，实时将巷道中的影像传输给司机，司机可以实时、清晰地看到道路上的运输状况，并进行监测，发现障碍物和人时，能够以照片的形式记录下来，并储存在主机的特定位置，便于巡视人员查阅。此外，障碍探测最大范围为35米，障碍物探测尺寸超过200*200*200 mm时，报警信号也会被传送给机车控制器，由机车减速，直至警报消失为止。

六、定位导航技术

在机车经过预定的定位卡时，由矿井无线网向基地台传送信息，再由基地台向矿方资料网传送，藉由基地台进行标识卡的标识码与资料模式计算，即可精确地进行机车的精确定位与延位卡的航迹。同时，利用串口通讯，也能够向控制器传送机车的定位，还能通过控制器根据ID辨识和里程校正，对机车在不同的轨道上的运行进行控制。比如切驱，增压等。为了达到以上效果，防爆柴油机单轨吊中的主控制系统与煤矿系统建立了数据连接，便于与煤矿企业的上位计算机进行连接，并可通过用户的权限远程查看和远程诊断系统的工作状况，同时实现了与公司的内部管理信息数据的分享，并促进了远程监控的集成一体化。总而言之，具有智能化的驾驶扩容功能，可以轻松扩展整个系统，使其具有数据采集、自动分析与预警功能，从而为下一阶段的煤矿智能化打下坚实的基础。

七、单轨吊机车运输辅助设备

机车的运输辅助设备常见为人车、起吊梁、司空道岔、集装箱等。起吊梁和集装箱用于运送物料及装备。起吊梁能输送液压支架、铲斗车等大型机械设备，集装箱则是用于输送少量的物料。司空道岔可以很好地解决机车运行时由驾驶员自行转换线路的问题，当机车到达十字路口时，驾驶员可以通过按键来实现对轨道的自动换向，既节约了人工，又保证了转向的稳定性。

总结

在煤矿生产规模日渐扩大的今天，机械化成为了煤矿生产的主要方式，各种机械设备的配置，取代了人工作业，保障了作业的便捷性。从煤矿生产系统的构成来看，辅助运输系统的作用不可替代，在越来越多的煤矿企业中，都配备了单轨吊机车辅助运输系统，该系统表现出了灵活性、安全性与便捷性，为发挥系统作用，需正确操作系统和设备。柴油机单轨吊在利用巷道顶部空间的同时，能有效地完成对人、物的输送和设备的装卸，是一种现代化的矿井辅助输送机械化设备。防爆柴油机单轨吊因其功率充足、液压系统和控制技术的发展，已逐渐发展为一种主要的单轨吊运输形式，而在此基础上，受制于国外垄断的影响，国内自行研发、制造的防爆柴油机单轨吊将成为我国煤矿辅助运输设备发展的必然方向。