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-第 1页-单元标题：第四章 辅助运输设备
（单元教案首页）教学时数：（4）学时，其中理论授课（4）学时、实验（课外）（）学时、上机（）其它（）学时，其它是指： 教学目的与要求：
1、了解和掌握辅助主要辅助运输设备的结构和功能
2、了解和掌握辅助运输设备的技术要求 主要教学内容：
1、辅助运输设备概述
2、钢丝绳牵引运输
3、单轨吊
4、卡轨机车
5、无轨胶轮车 教学重点与难点：
重点：钢丝绳牵引运输 难点：单轨吊 课后作业：
课后体会：结合身边见过的的辅助运输设备说出辅助运输设备的结构。上次课内容回顾及本次课内容引出：（5分种）
1、架线式电机车的供电原理
2、弹簧托架的结构及作用
3、撒砂装置
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-第 2页-第四章
辅助运输设备
第一节
概
述
一、概念：
辅助运输是指井下的材料、设备和人员的运输。
二、特点：
（1）运输类型多样：既运物又运人，物品中有整件、散件，大小长短轻重差别很大。
（2）线路多变：需要运到各工作面和井下一切场所。（3）车场形式繁多，运输所处环境较差。
现代化矿井的辅助运输工作量很大，一个综采工作面的设备有1000吨以上。每采完一个工作面就需转移一次；巷道支护材料和井下使用的机电设备，随机械化程度的提高而增加；对于大型矿井来说，矸石的运量也相当可观。
辅助运输的机械化和采、掘、运的机械化同样重要，否则全员效率无法提高。辅助运输的机械化还影响综采设备能力的发挥，若综采工作面的设备转移所需时间长，就大大减少了一套设备的年生产能力。
三、对辅助运输设备的要求：
1．安全可靠；
2．能在水平、倾斜和转弯的巷道中连续运行不需转载； 3．运输距离可变化； 4．成件设备不解体整运； 5．能运多种材料和设备； 6．易于装卸；
7．辅助操作少，使用方便； 8．与主要运输无相互干扰
已有的设备有：单轨吊车、卡轨车、齿轨车、无轨运输车和单绳索道等。
第二节
钢丝绳牵引运输
一、钢丝绳牵引运输的方式及使用条件
在水平的或倾斜的轨道上利用绞车及钢丝绳牵引矿车或提升容器沿轨道移动的运输，以绞车为动力装置，通过钢丝绳牵引矿车或其它运输机器，进行运输作业的一种运输方式。
钢丝绳运输，按其牵引方式分为单绳、双绳、首尾绳和无极绳等；按使用的容
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-第 3页-器和轨道不同可分为矿车运输、单轨吊车运输、卡轨车运输和架空索道运输等
1.单绳运输：如a，矿车（或箕斗）用一台单滚筒绞车，通过钢丝绳牵引，沿倾斜向上运行，向下靠矿车的自重溜放。这种方式的使用条件是能依靠矿车组的重力向下溜放，因此只能用于有一定坡度的斜巷。
图4－1 钢丝绳运输方式
2、双绳运输，如（b），用一台双滚筒绞车，每个滚筒各牵引一组矿车，钢丝绳在两个滚筒上的缠绕方式相反，绞车旋转时，一组矿车被牵引向上运行，另一组靠自重向下溜放。使用条件与单绳运输相同，其运输能力几乎比单绳多一倍。由于两组矿车的自重得到平衡，故双绳运输所需牵引功率小。
3、首尾绳运输，如图c，是指用两台单滚筒绞车，各在线路一端，分别向两个方向牵引矿车。矿车组使用在坡度不长或有起伏，不能靠自重拖带钢丝绳向下溜放的巷道内，也可以用一台双滚筒绞车安装在线路一端，另一端用一个导向绳轮，如图4-1（d）所示，还可以用摩擦轮绞车替代双滚筒绞车使用。
4、无极绳运输，如图e，用一台摩擦轮绞车，装在线路一端，另一端用一个导向绳轮，钢丝绳接成封闭环并被张紧。依靠摩擦轮与钢丝绳之间的摩擦力驱动钢丝绳连续运转。两股绳各在一条轨道上，从线路两端间隔一定距离分别向绳上挂一辆空、重车进行连续运输，到位后摘下矿车。无极绳运输的优点是运输能力与运输距离无关。无极绳运输是我国小型矿井上下较常用的一种运输方式。
无极绳运输方式有两种：
一种是下绳式：运动着的钢丝绳在矿车的下面与矿车相连接，我国应用较多；
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-第 4页-另一种是上绳式：运动着的钢丝绳在矿车上面与矿车相连接，由于耗材多、磨损大、运行欠稳定，已基本被淘汰。
二、运输绞车
是钢丝绳牵引运输的动力装置。运输绞车按牵引钢丝绳的方式，可分为
1、缠绕式
钢丝绳的一端固定在绞车的缠绳滚筒内，另一端与被牵引的矿车组连接，滚筒转动时，牵引绳向滚筒上缠绕，牵引矿车组运行。
井下用JTB型防爆绞车采用液压盘式制动装置，比老式的闸瓦制动装置性能优越，在有防爆要求的地点使用。
目前的防爆绞车有两种：一为：采用隔爆型绕线式感应电动机和隔爆型电阻器，如JTB；另一类是采用鼠笼式电动机驱动的液压泵－液压马达调速系统的液压绞车。
2、摩擦轮
目前多用在辅助运输中。中小型矿井，用摩擦轮绞车组成无极绳运输，是一种简单而经济的运输方式。
第三节
单轨吊车
单轨吊车是一套设备系统的总称，用一条吊挂在巷道上空的特别工字钢作轨道，由具有各种功能的吊挂车辆(简称功能吊车)连成一个车组，用牵引设备牵引，沿轨道运行。功能吊车按用途可分为牵引吊车、制动吊车、承载吊车连接吊车、乘人吊车和起重吊车等。功能吊车的结构除行走轮和车架外，按用途不同，有各种功能装置。单轨吊车按使用的牵引设备可分为两种：一种是用绞车作为动力装置，通过钢丝绳牵引；另一种是用机车牵引。
按巷道条件不同，轨道可以装成水平、倾斜和拐弯，也可分为岔道。据每个行程任务，按牵引能力组挂若干辆功能吊车，但必须有牵引吊车和制动吊车
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-第 5页-1—绞车；2—张紧绞车；3—操纵台；4—牵引吊车；5—承载吊车；6—人车；7—制动吊车；8—阻车器；9—回绳站
一、轨道
单轨吊车用的轨道是工字形断面，但与普通的工字钢不同，它的翼板厚而窄，对长度方向的平直性、截面形状误差、机械强度和化学成分都有严格的要求，以提高其承载能力和耐磨损能力，减少运行阻力。
有绳轮座的直轨
1——工字钢轨；2——吊钩；3——绳轮座
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1—单轨；2—连接吊钩3—插板；4—连接柄；5—夹板；6—导绳轮座7—弹性套筒销
轨道有直轨、曲轨两种。直轨每节长3m，两端有连接机构和吊钩。节间连接在结构上使之在水平和垂直两个方向各有一定角度变化的间隙。用钢丝绳牵引单轨掉，为安装导绳轮，每隔15～20 m采用一节带有绳轮座的直轨。
每节单轨1的两端分别焊接着连接吊钩
2、插板3和连接柄
4、夹板5每隔5～6节单轨安装一节带导绳轮座６的单轨。安装单轨时，将一节单轨的连接柄搭在与其相邻的另一节单轨的连接吊钩的凸台上，下面的插板插入另一节单轨下面的夹板内。两节单轨在连接状态中，带连接柄的一端可以向上或向下偏转7°。因为连接吊钩的凸台和连接柄具有相同的曲率半径，因而在允许的偏差范围内，连接柄与吊钩凸台之间均能保持严密、良好的接触。同时，插板与夹板为球面接触，保证相邻两节单轨在立面顺利偏转。
普通直轨与之不同的只是没有绳轮座，直轨间的连接如图４—６所示。每节单轨7的两端分别焊接着上、下连接柄1、3和上连接钩
2、下连接销4。安装时，先
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-第 7页-将一节单轨的下连接销穿过与其相连接的单轨的下连接柄的异形孔，然后将带连接销的单轨转动一角度，使之上连接钩的钩头落入另一节单轨的上连接柄的缺口中。
曲轨每节长1m，是预制成的，曲轨半径为4m，中心角为15°的弯轨。曲轨之间用法兰盘刚性连接，为给牵引绳在弯道上导向，每节曲轨上都有绳轮座。曲轨与直轨之间，用特殊的连接直轨相连。
无绳轮座的直轨连接装置
(a)、(b)单轨异端的接头结构；(c)单轨的连接方式
1—上连接柄；2—上连接钩；3—下连接柄；4—连接销；5—吊钩；6—吊链；7—单轨
二、各种功能吊车
1．牵引吊车(机车)用钢丝绳牵引时，需要使用一个专用的牵引吊车。这种吊车是一个组件，在中间的主车上，有与牵引绳挂的外伸式牵引臂绳卡，为使吊车在牵引绳的偏心力作用下不致偏斜，牵引吊车的车架上，除了行走轮外，还有成对安装的导向轮。牵引吊车的一端与车组中的吊车连挂。
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2、制动吊车： 在运行中断绳、车速超过规定值时，能立即行制动，将制动 车及与它连接的车组停在轨道上，制止跑车。闸瓦上有硬质合金爪，无论 轨道干燥或潮湿，都能有相同的制动力。
制动吊车上的安全制动装置，由制动闸瓦、制动臂、制动弹簧、制动 液压杠及液压控制装置组成，其原理如图，运行时用手摇泵给制动缸充油 闸瓦松闸。当车速过规定值时，离心控制器使制动阀动作，制动缸放油，在制动弹簧的作用下，闸瓦将车刹在轨道上。制动吊车也可用手动使之制 动停车。
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-第 9页-3．承载吊车
承载吊车是直接吊装设备、材料、悬吊人车或其它吊具的基本吊车。最简单的是由两对行走轮和车架构成。在车架下吊挂运载物，或在两端与其它吊具连接。如图所示。为改善运行性能，减小通过曲线轨道和阻力，可将承载吊车设计成除行走轮之外，在前后各加一对导向轮的结构，如图4－12所示。承载吊车有DQ－3型、DQ一6型、DQ－12型和DQ－l 6型等数种。
图4－12 有导向轮的承载吊车
4．起重吊车
起重吊车可按不同的运输需要，在承载吊车上连挂各种专用吊具。例如用起重梁吊运大集装箱或长大物品；用“千不拉”吊运小件设备；用各种乘人车运送人员。
五、牵引设备
（一）摩擦轮绞车
用钢丝绳牵引的单轨吊车，使用摩擦轮绞车作牵引设备。为增加钢丝绳在摩擦轮上的包角，需将牵引绳在摩擦轮上作多圈螺旋缠绕。
为使围绕的钢丝绳不绕出轮外，采取的措施有两种
a:
采用槽轮与另一个偏置的导向轮配合;无滑动磨损，同样的围绕圈数，钢丝绳在轮上的包角，只有抛物线曲面宽绳轮的1/2，且构造复杂。
b：使用有抛物线曲面的宽绳轮，在运行中，钢丝绳在曲面的周向和轴向都有滑动，增大绳与轮面间的磨损，但结构简单。
摩擦轮绞车此使用液压马达驱动，可实现无级调速。起动平稳、容易达到防爆要求和遥控。摩擦轮绞车也有采用鼠笼式感应电动机与机械变速器配合驱动。
（二）吊挂机车
吊挂机车的特点是：车体用承载吊车吊挂在单轨上，另设专用驱动轮驱动轮在工字钢的两侧成对装设，用弹簧或液压缸使驱动轮压紧在工字钢单轨的腹板两侧。柴油机经减速器带动驱动轮旋转时，驱动轮产生粘着牵引力使机车运行。为增大粘着系数，驱动轮外缘用耐用的摩擦材料粘着系数可达0.5左右。这种给驱动轮加压的方式，机车的牵引力不受线路倾角的影响，可以在大倾角中运行，这种牵引方式
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-第 10页-亦称之为增粘牵引
吊挂机车可沿倾斜轨道运行，车上的制动装置有两套，可实现三种制动功能。
工作制动闸装在驱动轮内缘，安全制动闸设在车体与两端的司机室之间，用刚性的连接杆连城一体，安全制动闸实为一个制动吊车有两种制动动能，操作制动和超速自行自动。
单轨吊挂机车的动力装置，目前有防爆低污染型柴油机和蓄电池供电的牵引电动机
六、托绳轮与导向轮
直线轨上的托绳轮是支承牵引绳用。曲线轨上的导向轮，支承并使钢丝绳转向。对托绳轮与导向轮的要求是，牵引绳不跳出绳槽，车上的牵引臂绳卡又能自由通过。
七、转载站
在其它运输方式与单轨吊车衔接的地点设置转载站，以互相转载如与地轨衔接，吊轨线路应与地轨上、下同位，以利转栽。转期站上要有起重设备和调车设备并应备存各种功能吊车，供运送不同物品之需。
八、调度吊车
调度吊车是供转载站和工作面端头在短距离内搬运物品和调配车辆用的小型吊挂机车。使用的动力有压缩空气和电力－液压两种。后者是电动机－液压泵－液压马达系统。其牵引机构和原理与吊挂机车相同。
第四节
齿轨车、卡轨车、齿轨卡轨车
无论是齿轨车、卡轨车还是齿轨卡轨车系统，其主要组成均包括主机、车辆和轨道。
主机有柴油机车、蓄电池机车、有极绳绞车或无极绳绞车；
车辆包括普通车辆、专用车辆和制动车；
轨道有普通轨道、专用轨道和齿轨。
一、卡轨车
卡轨车运输系统是在普通窄轨车辆运输基础上，改用专用轨道并增加卡轨轮防止脱轨掉道，以提高其运输安全可靠性的新型运输系统。它特别运用于重物和人员列车，在上下坡道及弯道上运行。卡轨车可以是柴油机机车、蓄电池机车、无极绳绞车或有极绳绞车。
卡轨车系统依据功能不同有牵引车、制动车、载重车、乘人车等，根据需要将各种车辆连成车组。牵引钢丝绳与牵引车相连，牵引车组沿轨道运行。
二、轨道
卡轨车用的轨道，多用槽钢制成，也有用普通钢轨或异型钢轨制成的。槽钢轨道有槽口向内和槽口向外两种。将两条钢轨用轨枕固定安装在底板上，不铺道渣就成卡轨车的轨道。弯道是用预先制成15°中心角的曲轨连接成的。
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卡轨车的轨道线路可以分出支线，用专用道岔连接，卡轨道岔有手动和压气动作的两种。
三、卡轨车辆
卡轨车辆除了承重行走轮之外，都装有防止行走轮脱轨的装置。在槽钢轨道上运行的车辆上，在车架的下部成对安装有可转动的小轮，这种小轮分别卡在槽钢轨道的溜内，使行走轮不能掉道，称之为卡轨轮。槽钢的槽口可以向内相对装设，也可以向外相背装设。卡轨轮的具体结构可有多种。
卡轨车辆按其功能分有牵引车、制动车、载重车和乘人车等。
四、牵引设备
(一)摩擦轮绞车 :卡轨车系统用的摩擦轮绞车与单轨吊使用的相同
(二)卡轨机车
在承重行走轮之外，还有驱动轮。能在较大倾角的轨道上进行紧急制动
(三)调度机车
专供转载站内短距离调度车辆使用。可由电缆供电，车上装电动液压泵站和驱动液压马达。
五、转载站
转救站是与其它运输方式互相转载的场所。转载站应配备能吊转最重设备的起重装置和调度机车。
六、托绳辊和导向辊
用钢丝绳牵引的卡轨车，在线路上必需设置承托牵引钢丝绳的托绳辊和给牵引绳转弯导向的导向辊。对这些辊子的要求是，允许连挂着牵引车的钢丝绳自由通过,不许绳子在运行中跳出绳辊。
七、使用条件
钢丝绳牵引的卡轨车，适用于25°以下的坡道，最大倾角可达45°卡轨车对巷道支架没有影响，可运大件和重件设备。卡轨车在运行中不会摇摆，对巷道宽度的要求比单轨吊车可窄一些。底板松软和经常有积水的巷道中不宜采用卡轨车。
使用普通钢轨的卡轨车，比用槽钢轨的更易推广使用。
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-第 12页-思 考 与 练 习 题
1、钢丝绳运输有哪些类型？各种类型的主要设备有哪些？
2、调度绞车用在什么场合？简述其工作原理。
3、斜巷运输绞车有那些类型？各有何特点？
4、防爆液压传动绞车与齿轮传动绞车相比有哪些特点？
5、单轨吊运输在运行中出现断绳、车速超限时，是如何实现自行制动的？
6、卡轨车运输与单轨吊运输各有何特点？
7、蓄电池式无轨辅助运输车辆和内燃机式无轨辅助运输车辆各有何特点？
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