煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置
選型設(shè)計(jì)

（參考文獻(xiàn)）

錦州大可礦山機(jī)械制造有限公司
2021年10月

目   錄

一、煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置結(jié)構(gòu)原理及技術(shù)參數(shù)............................................................................1
二、列車(chē)牽引力計(jì)算...............................................................................................................................................4
三、軌道、卡軌器、道岔選型設(shè)計(jì)..........................................................................................................................4
四、安裝、調(diào)試專(zhuān)用車(chē)場(chǎng)........................................................................................................................................7
五、軌道鋪設(shè)技術(shù)要求...........................................................................................................................................7
六、產(chǎn)品安標(biāo)證....................................................................................................................................................11

一、煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置結(jié)構(gòu)原理及技術(shù)參數(shù)
1 產(chǎn)品特點(diǎn)
煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)乘人裝置或乘人車(chē)）是煤礦及礦山運(yùn)送人員的新型理想安全設(shè)備。乘人裝置具有卡軌功能、人工制動(dòng)和超速保護(hù)制動(dòng)功能，列車(chē)具有聯(lián)動(dòng)制動(dòng)功能；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)構(gòu)靈活、卡軌可靠、緩沖平穩(wěn)、安全性能好、乘坐舒適、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、適用范圍廣，有效的解決了煤礦井下大坡度起伏巷道長(zhǎng)距離的人員安全運(yùn)輸難題。
2主要用途及使用范圍
乘人裝置適用于600mm（900mm）軌距的30Kg及以上普通軌軌道系統(tǒng)中；對(duì)于原人車(chē)使用30Kg/m以上軌道不需更換，僅對(duì)軌道連接裝置改造后即可實(shí)現(xiàn)卡軌運(yùn)行。
該乘人裝置可單車(chē)運(yùn)行，也可組列運(yùn)行，根據(jù)提升能力的差異，列車(chē)組列輛數(shù)有所不同，最多不超過(guò)3 輛，組列乘人裝置采用拉桿連接，并配有安全保險(xiǎn)鏈。

4、 使用環(huán)境條件
a. 環(huán)境溫度為-30℃～40℃。
b.  不得用于采（盤(pán)）區(qū)回風(fēng)巷及礦井回風(fēng)巷。
5 技術(shù)參數(shù):
 乘人裝置主要性能參數(shù)

基本性能參數(shù)

6 結(jié)構(gòu)特征與工作原理
列車(chē)構(gòu)成 
乘人裝置列車(chē)最多由三輛車(chē)組成,頭車(chē)、尾車(chē)具備制動(dòng)功能，列車(chē)中與提升機(jī)提升鋼絲繩勾頭連接帶有制動(dòng)功能的乘人裝置為頭車(chē)，位于列車(chē)另一端 的帶有制動(dòng)功能的乘人裝置為尾車(chē)，位于列車(chē)中間不帶制動(dòng)功能的乘人裝置為連車(chē)。

1頭車(chē)、2連車(chē) 3保護(hù)鏈 4、尾車(chē) 5、連接裝置
列車(chē)組列示意圖
列車(chē)聯(lián)動(dòng)車(chē)輛組列時(shí)，使用液壓膠管將前后車(chē)的控制油路連接起來(lái)，形成一個(gè)完整液壓系統(tǒng)。         
7、基本功能介紹
 乘人裝置組列（以下簡(jiǎn)稱(chēng)列車(chē)）在普通軌道上卡軌運(yùn)行、夾軌制動(dòng)，安全可靠的完成人員運(yùn)輸。乘人裝置具有手動(dòng)制動(dòng)、斷繩制動(dòng)、溜坡超速制動(dòng)、平道閉鎖以及與提升機(jī)的電控聯(lián)控（制動(dòng)后急停提升機(jī)）等功能。列車(chē)運(yùn)行時(shí)，跟車(chē)工位于列車(chē)運(yùn)行方向的最前方，通過(guò)瞭望窗口觀(guān)察路況，遇到緊急情況時(shí)跟車(chē)工通過(guò)手持機(jī)通知絞車(chē)司機(jī)停止絞車(chē)運(yùn)行，若來(lái)不及通知時(shí)可手動(dòng)實(shí)施緊急制動(dòng)；當(dāng)列車(chē)提升鋼絲繩斷繩時(shí)，頭車(chē)（制動(dòng)乘人車(chē)）牽引拉桿能夠第一時(shí)間觸發(fā)液壓系統(tǒng)實(shí)施緊急制動(dòng)；當(dāng)列車(chē)下放出現(xiàn)跑車(chē)超出限速值時(shí)，限速保護(hù)裝置產(chǎn)生動(dòng)作，實(shí)施停車(chē)制動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)裝置落閘制動(dòng)時(shí),液壓系統(tǒng)失壓, 壓力元件動(dòng)作，觸發(fā)漏泄通訊系統(tǒng)閉鎖提升機(jī)運(yùn)行（須由客戶(hù)接入提升機(jī)安全回路）停止提升機(jī)運(yùn)行。

二、列車(chē)牽引力計(jì)算： 
牽引力F =Qz X （sinα + μcosα + αmax/g） 
Qz − 列車(chē)的總重量，α − 巷道傾角，μ 車(chē)輪軌道摩擦滾筒系數(shù) 0.02 
αmax − 運(yùn)行時(shí)最大加速度，取 0.5m/s²，g − 重力加速度 9.8m/s²
Qz =(Qs+Ql+Qw)+75×乘車(chē)總?cè)藬?shù)
例如：一列車(chē)三節(jié)，滿(mǎn)載，坡度25°計(jì)算結(jié)果如下：
頭車(chē)自重：2480kg、 尾車(chē)自重：2480Kg 、 掛車(chē)自重：1800kg  、每節(jié)車(chē)乘 15 人，人均 75kg  
代入上述數(shù)據(jù)可計(jì)算為： 
F = 0.0098 × (2480 + 2480 +1800 + 75 × 15 × 3)(sia25° + 0.02cos25° + 0.5/9.8) = 0.0098×10135×0.49=48.74KN 
經(jīng)計(jì)算：一列車(chē)三節(jié)，滿(mǎn)載，坡度25°需采用JK-2X1.5提升機(jī)牽引。
根據(jù)計(jì)算牽引力選擇提升機(jī)型號(hào)或根據(jù)提升機(jī)終端載荷選擇卡軌乘人裝置列車(chē)的數(shù)量。
三、軌道、卡軌器、道岔選型設(shè)計(jì):
1、軌道：因普通軌卡軌乘人裝置制動(dòng)方式是軌頭上、下兩面卡軌制動(dòng)，下制動(dòng)塊分別制動(dòng)在軌頭的下面兩側(cè)，軌道選型必需與普通軌卡軌乘人裝置制動(dòng)塊設(shè)計(jì)相吻合，根據(jù)«煤礦安全規(guī)程»2016版第三百八十條規(guī)定;采區(qū)主要巷道軌道線(xiàn)路應(yīng)當(dāng)使用不小于30kg/m的鋼軌，切鋼軌斷面尺寸符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
斷面尺寸如下圖：

2、卡軌器：軌道連接采用與軌型相符專(zhuān)用軌道卡軌器，卡軌器為錦州大可礦山機(jī)械制造有限公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)，型號(hào)為DKQGQ30、DKQGQ38、DKQGQ43三個(gè)型號(hào)。外形尺寸如下圖：

3、道岔：因卡軌乘人裝置制動(dòng)塊及導(dǎo)向輪均低于鋼軌軌頭，道岔需采用立交式雙擺氣動(dòng)專(zhuān)用道岔，道岔鋼軌與軌道鋼軌選用同種型號(hào)，根據(jù)運(yùn)輸巷道硐室條件，道岔分左開(kāi)、右開(kāi)兩個(gè)方向，手動(dòng)、氣動(dòng)兩種控制方式，型號(hào)為:ZDK6-30(38)(43)-5-25右（左），即窄軌單開(kāi)600mm軌距，鋼軌型號(hào)30、38、43kg/m，5號(hào)曲率半徑25m道岔。

四、 安裝、調(diào)試專(zhuān)用車(chē)場(chǎng)
因普通軌卡軌乘人裝置制動(dòng)方式是軌頭上、下兩面卡軌制動(dòng)，下制動(dòng)塊分別制動(dòng)在軌頭的下面兩側(cè)，安裝時(shí)需將車(chē)輛放在軌道后再安裝制動(dòng)塊，為了便于安裝需要有一段卡軌乘人裝置專(zhuān)用安裝車(chē)場(chǎng)，車(chē)場(chǎng)軌道架空天橋或在軌道下方做一個(gè)長(zhǎng)4米、寬1.2米、深1.2米的地坑。

五、軌道鋪設(shè)技術(shù)要求:
警示：因制動(dòng)方式的特殊性，卡軌乘人裝置運(yùn)行軌道必須是同型號(hào)且斷面尺寸符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
的鋼軌，并配套相應(yīng)規(guī)格的道岔裝置。
1、根據(jù)巷道的實(shí)地測(cè)量高度、寬度，核實(shí)能否滿(mǎn)足斜井運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸最大件所需空間的要求，尤其應(yīng)該注意車(chē)輛在通過(guò)各種彎道、偏口時(shí)所需要的空間。車(chē)輛與巷道之間的空間應(yīng)滿(mǎn)足《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)要求。軌道鋪設(shè)質(zhì)量應(yīng)達(dá)到《煤礦窄軌鐵路質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（草案）中的“優(yōu)良品”等級(jí)。
2、安裝軌道前，應(yīng)先清理巷道，對(duì)安裝軌道線(xiàn)路的局部高低不平進(jìn)行平整，并將軌枕直接鋪設(shè)在堅(jiān)實(shí)的底板上。如果不能將軌枕鋪設(shè)在底板上，必須采取有效措施將軌枕墊實(shí)，防止軌道承受重載時(shí)出現(xiàn)下陷現(xiàn)象。在鋪設(shè)過(guò)程中，如出現(xiàn)較小的拐角，可從較遠(yuǎn)處用直軌拼接過(guò)渡過(guò)來(lái)。拼接的軌道折角應(yīng)滿(mǎn)足垂直轉(zhuǎn)彎半徑Rmin=15m 的要求。
3、軌道安裝前，應(yīng)在巷道里標(biāo)出軌道中心位置和偏口處道岔的位置。軌道安裝的越直、越平越好，避免不必要的折角。
4、軌道安裝時(shí)，應(yīng)先從偏口處道岔鋪起，當(dāng)遇到軌道長(zhǎng)度不合適時(shí)，可按具體要求的長(zhǎng)度割斷直軌，將接頭部分重新焊接到被割開(kāi)軌道相應(yīng)的位置，割開(kāi)的軌道應(yīng)平整。
5、軌道鋪設(shè)時(shí)，用專(zhuān)用與軌型相符專(zhuān)用卡軌器連接兩軌道，每間隔20m 需打錨桿固定道夾板，要求錨桿允許使用錨固力不低于45kN，錨桿直徑不小于φ22mm 并能承受相應(yīng)的剪切力，錨固深度視巷道底板巖性而定，錨固長(zhǎng)度不小于 500mm；安裝示意圖如下：

卡軌器連接示意圖

6、水平彎道段軌道內(nèi)應(yīng)設(shè)置軌距拉桿,最小水平曲率半徑不小于 12m；垂直坡道段軌道最小豎曲率半徑不小于 15m，兩軌端連接段垂直夾角不得大于 3°，坡 度大于 20°時(shí)垂直坡道段軌道最小豎曲率半徑不小于 20m。 
軌道軌面前、后高低應(yīng)目視平順，明顯變坡點(diǎn)處不得有接頭，應(yīng)根據(jù)巷道變坡處的彎曲半徑采用圓弧過(guò)渡，曲線(xiàn)軌面前后高低允許偏差用10m弦量不超過(guò)5mm，曲線(xiàn)段目視圓順，用2m弦量半徑50m以上不超過(guò)2mm，半徑50m以下不超過(guò)3mm.
7、沿途軌道壓板及螺栓（道釘）凸出高度低于軌頂面不得小于70mm； 
直線(xiàn)段和加寬后的曲線(xiàn)段軌距上偏差為+5mm，下偏差為-2mm；直線(xiàn)段兩條鋼軌頂面的高低差，以及曲線(xiàn)段外軌加高后與內(nèi)軌頂面的高低偏差，都不得大于 5mm；軌道鋪設(shè)好后，及時(shí)清理軌道兩側(cè)的物料以滿(mǎn)足乘人裝置車(chē)輛的卡軌裝置的安全通過(guò)，要求距鋼軌中心兩側(cè)寬度方向200mm范圍，軌頂面高度方向70mm范圍內(nèi)不許有雜物。
8、安裝軌道時(shí)，應(yīng)保證兩節(jié)軌道之間接縫不大于5mm，高低和左右錯(cuò)差不得大于 2mm。
9、專(zhuān)用卡軌道岔是采用手動(dòng)或氣壓控制，用于卡軌乘人裝置軌道系統(tǒng)的配套應(yīng)用，道岔頂面高度與系統(tǒng)軌道頂面高度保持等高。
10、道岔安裝處需打水泥基礎(chǔ)，并用錨桿固定，錨固力要求同第5 條。

軌道坡道變坡、水平轉(zhuǎn)彎及道岔安裝示意圖