齿轨车

辅助运输设备国内外新技术与存在问题

引言：

随着我国煤矿井型设计的大型、特大型化，综采、综放、综掘及沿煤层掘进巷道和锚网喷护技术大量普及应用，井下采场范围不断拓宽，我国煤矿的开采技术有了长足的进步，采掘机械化程度有了很大的提高,采掘速度和采掘设备向重型化的方向发展趋势不断加快,我国现行小绞车、小蓄电池机车等多段分散落后的传统辅助运输方式，已经不满足综采综掘等现代化系统的需求。如何在巷道坡度起伏较大、工况条件复杂的巷道环境中，绝对保证人员、设备的安全和高效运送，是目前现代化煤炭生产企业面临的挑战。

目前，我国绝大多数煤矿尚未实现从地面或从井底车场直至采区工作面端头不经转载的直达运输。从井上材料、设备供应点到井下工作面使用地点，往往要经过多次转载。效率低，事故多，占用设备和用工人数也多。特别是采区的辅助运输机械化程度还相当低

下面就国内目前使用的几种辅助运输方式的使用情况进行介绍：

齿轨车：

如何在巷道坡度起伏较大、工况条件复杂的巷道环境中，绝对保证人员、设备的安全和高效运送，是目前现代化煤炭生产企业面临的挑战。

齿轨车应用场合：由于普通轨道机车靠机车质量和钢轨之间产生的粘着力运行，只能适用于坡度不大于 3.3%的巷道。当巷道坡度较大时，为满足其安全产生所需的牵引力，需要利用齿轨车运载。在平道上它与普通机车一样，靠钢轮与轨道的粘着力运行。它可直接进入上、下山斜巷和起伏不平的工作面运输巷和回风巷。机车的动力主要是柴油机，也有用蓄电池和架线电力的。齿轨机车由于自重和转弯半径较大，不大适合在采区运行。如果巷道变坡较多，则铺设齿轨太长影响成本和车速。因此，这种机车只宜用于水平大巷及与其相连的主要上、下山运输。我国齿轨车发展情况：

我国在发展初期引进并制造了CK-66型柴油机胶套轮齿轨卡轨车，该车以防爆低污染柴油机为动力，全液压传动，采用三段铰接，通过的曲率半径小，进出顺槽方便。但由于整体尺寸小，齿条牵引时，使有效载荷降低。随着煤炭向高产高效发展，采掘机械的自动化，该功率齿轨车机车已经不满足生产需求。【4】兖州矿集团常州科研所研制的CK—ll2柴油机胶套轮齿轨机车，是带有齿轮牵引车的四轮驱动机车。采用液压操纵和电子监控，可实现从井底车场到采区的“一条龙”快捷运输。其多项创新技术达到国际先进水平。该机车具有以下特点：抱轨式刹车，安全可靠；双驾驶室，便于操作和双向行驶；粘着驱动既有钢轮又有胶套轮，可适用于不同坡度变化情况；轮对差速，机车进出齿轨方便快捷；该机车也标志着现阶段我国齿轨车的先进水平【1】。

德国沙尔夫集团公司所生产的“柴油发动机齿轨卡轨机车”2010年在潞安司马煤业公司进行地面运行试验，该机车以柴油发动机为动力源，自行驱动的方式，机车可自由进出大巷、上下巷以及切眼，适合大倾角、高载荷工况，可靠性与灵活、高效自动化程度较高。采用两组驱动，牵引力达200kN制动力是牵引力的1.5倍。可实现从地面或车场直达工作面无转载连续运输，标志着我国齿轨车的先进水平。【2】

齿轨车存在问题：胶套轮磨损严重，使用寿命短；紧急制动闸在高速施闸时冲击力较大，其安全制动性较差；柴油机能耗高，污染严重，成本高；齿轨轨道造价

也较高，需要经常维修清理，否则机车在轨道上行走时齿轮与齿轨不能正常啮合，造成脱轨事故。

齿轨车新技术：

齿轨车在向高牵引力，高承载能力，高制动力，高速化发展。

1、全线快接齿条梯子轨,取消胶套轮，可以减小车重，在相同牵引力下提高运送物料重量。另外此方法还可以提高制动力。

2、将其传动方式由液压传动,改为机械传动，结构简单,降低成本,维修容易。

3、利用新型电池作动力,取消柴油机。另外可以开发复式能源齿轨电机车，架线和蓄电池结合供电。【3】

【1】大功率齿轨机车辅助运输系统成套技术及装备研究与实践兖矿集团张保东李勇《煤矿现代化》2006.

【2】大屯矿区井下辅助运输系统改造设计肖林京等《煤矿机械》2010.8

【3】复式能源齿轨机车的研制李进波等《煤矿机械》2007.9

【4】CK-66齿轨车轨道系统的设计与应用高建荣等《煤矿自动化》2000年第3期