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防爆型電動履帶式物料運(yùn)輸車的分析

文檔作者：孟哲文檔來源：左云韓家洼煤業(yè)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2025年10月06日
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總第2 0 8 期 機(jī)械管理開發(fā) Total 208
2020 年第8 期____________________MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT No.8 , 2 020
機(jī)械分析與設(shè)計(jì)D01:10.16525/j .cnki.cnl4-1134/th.2020.08.035
防爆型電動履帶式物料運(yùn)輸車的分析
孟哲
(左云韓家洼煤業(yè)有限公司， 山西大同037100)
摘要：針對在煤礦掘進(jìn)或綜采工作面順槽內(nèi)，傳統(tǒng)肢輪車爬坡能力不強(qiáng)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象及引發(fā)環(huán)境污染的問
題，提出研制一款防爆型電動履帶式物料運(yùn)輸車，并對其具體設(shè)計(jì)提出了要求，介紹了整車的結(jié)構(gòu)組成和工作
原理，并分析了它的優(yōu)點(diǎn)，該車適應(yīng)性強(qiáng)，具有推廣意義。
關(guān)鍵詞：防爆履帶運(yùn)輸車應(yīng)用
中圖分類號:TD684 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號：1003-773X( 2020)08-0081-02
引言
目前大多數(shù)無軌膠輪車采用防爆柴油發(fā)動機(jī)作
為動力。為實(shí)現(xiàn)防爆要求，通用做法是在柴油機(jī)的
進(jìn)、排氣系統(tǒng)中加裝防爆柵欄，這種方式增加了進(jìn)氣
和排氣的阻力，改造后的柴油機(jī)不可避免地出現(xiàn)了
效率下降、油耗升高、排放升高、噪聲升高，目卩“三高
一低”的問題，其中以防爆內(nèi)燃機(jī)為動力的傳統(tǒng)井下
機(jī)械的污染問題越來越嚴(yán)峻。目前大多數(shù)無軌膠輪
車采用輪式行走機(jī)構(gòu)，輪式車對地比壓大，對行駛路
面硬度要求高，一般需要提前對路面進(jìn)行硬化，同時
輪胎與地面接觸面積小，在坡度大的巷道中無法提
供足夠的牽引力，這些問題限制了無軌膠輪車的應(yīng)
用。無軌膠輪車還有待進(jìn)一步發(fā)展。
1 防爆型電動履帶式物料運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)要求
1 ) 防爆性能要滿足煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。煤
礦井下作業(yè)過程中存在瓦斯、煤塵等具有爆炸性的物
質(zhì)，為了確保安全生產(chǎn)，一方面需要控制瓦斯、煤塵在
空氣中的濃度，另一方面還需要杜絕點(diǎn)火源的存在。
電氣故障可能會形成火花成為點(diǎn)火源造成瓦斯煤塵
爆炸?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定:防爆電器入井前必須進(jìn)
行防爆性能檢查，簽發(fā)合格證后方準(zhǔn)入井。所以防爆
型電動履帶式物料運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)必須具有滿足煤礦
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的防爆功能。特別是電池組必須設(shè)計(jì)專
門的防爆箱，應(yīng)選用安全性能好的電池組[1]。
2) 應(yīng)具有一定的越障能力和連續(xù)爬坡能力。煤
礦井下對主要巷道道路進(jìn)行了硬化處理，能夠適應(yīng)
輪式膠輪車的行駛需要。而本車主要的應(yīng)用場所是
工作面順槽。順槽巷道根據(jù)煤層賦存條件的變化，底
板起伏，存在一定的坡度,有時會有連續(xù)的長坡，而
且一般不進(jìn)行專門的硬化，巷道不平整，所以要求具
有一定的越障和連續(xù)爬坡能力。
收稿日期:2 0 2 0 -0 4 -1 6
作者簡介:孟哲（1986— )，男，采礦工程師，主要從事煤礦管理及
煤炭開采方面的工作。
3) 應(yīng)具有一定的續(xù)航能力和負(fù)載能力。隨著煤
礦開采技術(shù)的不斷發(fā)展，刮板機(jī)、皮帶機(jī)的輸送能力
在不斷提高，工作面切眼及順槽的長度也在不斷增
長。上千米順槽的工作面已司空見慣。而且機(jī)械設(shè)備
也向著大型化、重型化方向發(fā)展，井下機(jī)械設(shè)備重量
大，所以要求具有一定的續(xù)航能力和負(fù)載能力。
4) 車身尺寸應(yīng)滿足巷道內(nèi)的作業(yè)要求。順槽巷
道相對狹窄，特別皮帶順槽，除安裝皮帶外，空間更
是狹窄。所以要求各系統(tǒng)要設(shè)計(jì)緊湊，減小整車體
積，增加靈活性。
2 整車結(jié)構(gòu)及工作原理
整車由運(yùn)動控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、車
架等組成。運(yùn)動控制系統(tǒng)又由能量系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)
構(gòu)成。能量系統(tǒng)為整車提供動力，同時為車上其他設(shè)
備提供電能,主要由電池組、電池管理系統(tǒng)組成。驅(qū)
動系統(tǒng)將能量系統(tǒng)提供的電能轉(zhuǎn)化為推動整車運(yùn)動
的機(jī)械能，主要由驅(qū)動管理系統(tǒng)、功率轉(zhuǎn)換器、電動
機(jī)、減速器、傳動裝置等組成。輔助系統(tǒng)由照明系統(tǒng)
和溫度控制系統(tǒng)等組成。行走系統(tǒng)由行走機(jī)構(gòu)組成，
行走機(jī)構(gòu)主要由驅(qū)動輪、履帶板、支重輪、導(dǎo)向輪、行
走架、托帶輪等組成，見圖1。行走系統(tǒng)通過行走架與
車架固定。
1 一驅(qū)動輪;2—行走架;3— 支重輪;4一托帶輪;5— 履帶板；
6—導(dǎo)向輪
圖1 防爆型電動履帶式物料運(yùn)輸車行走機(jī)構(gòu)簡圖
當(dāng)驅(qū)動管理系統(tǒng)得到行走信號后，由能量系統(tǒng)
提供的電能輸出到能量轉(zhuǎn)換器，能量轉(zhuǎn)換器根據(jù)給
定的信號量控制電動機(jī)輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，然
后通過減速器、傳動裝置將動能傳遞給行走系統(tǒng)，驅(qū)
? 82 ? 機(jī)械管理幵發(fā)
jxglkft)jb@ 126.com 第3 5 卷
動輪向前轉(zhuǎn)動將力矩傳遞給履帶，履帶在履帶架、導(dǎo)
向輪、支重輪、托帶輪的支撐下有向后滑動的趨勢，
在地面摩擦力的作用下推動整車向前滾動，實(shí)現(xiàn)車
輛運(yùn)行。
3 防爆型電動履帶式物料運(yùn)輸車的優(yōu)點(diǎn)
1 ) 無污染、噪聲小。傳統(tǒng)膠輪車大都采用柴油發(fā)
動機(jī)作為動力源。在井下相對封閉的環(huán)境中，傳統(tǒng)膠
輪車排放的尾氣無法及時排走，對井下環(huán)境污染嚴(yán)
重，而且柴油發(fā)動機(jī)工作時噪音太大，影響工人作
業(yè)，存在安全隱患。而采用電能為動力，有著先天的
經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境上的優(yōu)勢，該車沒有尾氣排放，不會
產(chǎn)生環(huán)境污染，而且工作噪音低。
2 ) 越障能力強(qiáng)。傳統(tǒng)的膠輪車為輪式行走機(jī)構(gòu)，
輪胎與地面接觸面積小，接地比壓大,在潮濕松軟的
順槽地面行駛，容易打滑或陷入。該車采用履帶式行
走機(jī)構(gòu)，對地比壓大，能夠克服順槽內(nèi)惡劣的作業(yè)條
件，越障能力強(qiáng)。同時省去了傳統(tǒng)膠輪車作業(yè)需硬化
地面的投人，經(jīng)濟(jì)效益明顯。
4 結(jié)論
根據(jù)煤礦井下條件，對防爆型電動履帶式物料
運(yùn)輸車的設(shè)計(jì)提出了具體要求，并對整車各系統(tǒng)的
組成及工作原理進(jìn)行了闡述，相比傳統(tǒng)膠輪車，該車
具有無污染、噪聲小、越障能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。該車的研
發(fā)能夠解決掘進(jìn)及回采工作面?zhèn)鹘y(tǒng)膠輪車爬坡能力
差及打滑問題，降低了安全風(fēng)險，提高了物料運(yùn)輸效
率，具有推廣意義。
參考文獻(xiàn)
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Analysis of Explosion-proof Electric Crawler Material Carrier
Meng Zhe
(Zuoyun Hanjiawa Coal Industry Co., Ltd., Datong Shanxi 037100)
A bstract: Aiming at the problem of skidding and environmental pollution in coal mine drivage or fully mechanized
coal mining face, a kind of explosion-proof electric crawler material transport vehicle is developed. And put forward
the request to the concrete design, elaborated the whole vehicle structure composition and the working principle, and
emphasized its superiority, the vehicle adaptability is strong, has the popularizing significance.
Key w ords： explosion proof; track; transport vehicle; application
(上接第5 6 頁）
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Structure Optimization Design of Key Components of SGZ630 / 220
Scraper Conveyor
Li Wei
(Shanxi Coal Transportation and Marketing Group Ciaoyaotou Coal Co.,Ltd., Datong
Shanxi 037000)
A bstract: The finite element analysis model of SGZ630 / 220 scraper conveyor's middle groove is established, two
typical load cases are determined, and the stress of the middle groove is analyzed, and the structure of dumbbell pit on
the groove side is relatively weak. According to the problems in strength analysis and practical use, the structure of the
middle groove is improved. Under the same working condition, the maximum stress value is reduced by 23.1%
compared with the original structure. After optimization, the overall stress distribution and structural strength of the
middle groove are obviously improved, and the reliability and service life of the middle groove structure are improved.
Key w ords： strength analysis; finite element; middle trough

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