单轨吊与齿轨车的技术性能对比

关于齿轨车和单轨吊的技术性能对比

井田概况：受区域构造影响，井田总体以走向北北东，倾向北西西的单斜构造为主，在此基础上发育有次级的向、背斜；构造形迹近北东向，倾向西北，总体上东、西部地层倾角平缓,一般在2°～15°之间，中部地段地层倾角较大，一般在15°～25°之间。

辅助运输现状：目前，我矿辅助运输环节薄弱，仍使用小绞车运输，操作复杂，并且需要工作人员多，运输环节多、设备多，设备检修和维护量大，运输效率低，矿车存在溜车掉道的危险，安全系数低。首采工作面采用大采高支架，其特点是外形尺寸大，自重大，这就对辅助运输提出了更大的挑战。

针对目前辅助运输情况，为满足将来辅助运输的需要，改善我矿辅助运输条件，故考虑采用柴油齿轨卡轨车或柴油单轨吊机车。

柴油齿轨卡轨车和柴油单轨吊机车的共同特点是可实现连续化运输，具有灵活性高，安全系数高，运输环节少等特点。下面就对两种机车进行详细的技术对比。

柴油齿轨卡轨车：以德国沙尔夫集团公司生产的型号为ZL200-80-900D/S柴油机齿轨式卡轨车为例，相关技术参数如下: 齿轨车主要分为三个部分: 两个配有制动车的驾驶舱(一前一后), 动力单元和驱动单元。牵引力为200 kN ( 2x 100 kN )，动力单元宽度800 mm，驱动单元宽度1500 mm，机车总高度2200 mm，2 组驱动下最大速度2.6 m/s，适应最大倾角30 °，最大单件载荷48t （通过调研，当载重为48t时，能够爬15°坡，速度为0.3m/s），制动力300 kN ( 2x 150 kN )，对应最大牵引力下拉杆安全系数>13 倍，重载运输下机车总长度15890 mm，带有起重机时运输载荷车的总高度2,365 mm，机车自重大概为12t。

齿轨车使用的轨道为SMT140 轨道，标准轨道长度 L = 2875mm，轨道断面为140 mm，单节轨道总高度215 mm，单节轨道的总宽度

1094mm，齿轨间距125 mm，齿条宽度40 mm，最大可调节偏离+/- 4 °调节弯轨1500mm或1000 mm，弯曲角度7.5 °，需最小水平转弯半径4325 mm。

齿轨车移动道岔水平半径 = 4325mm, 轨距 = 900mm； Y 型道岔水平半径 = 4325mm, 轨距 = 900mm。

轨道价格大概为1m/3500元，道岔价格单独计算。

优势:

1、特殊设计900轨距的轨道结构，能够运行普通矿车。

2、1-5米的轨道长度，减少了连接点，运行平稳，有效降低了磨损。

3、齿轨卡轨运输系统所采用的柴油发动机，与单轨吊运输系统中的柴油发动机为同一个型号经历多年的市场检验，在零备件通用型方面会带来极大的方便。

4、低转速的马达（1800转）保证了较长的使用寿命以及较低油耗（16L/h）。

5、动力单元与齿条驱动装臵集成一体，在系统总长度和自重方面，优于其它类似产品。

6、齿轨卡轨车系统特殊的轨道单元系统设计，充分保证了在运输期间消除了侧翻或溜车的安全隐患。过速控制器和防脱轨保护装臵能有效防止跑车事故和掉道事故的发生。齿辊、齿条的机械制动，以及两个驾驶舱中的液压紧急制动装臵，能够充分保证在重载、坡道行驶过程中，即便有意外原因造成机车停驶，不会发生运输事故。

7、高度灵活性：自驱动的动力方式，使得运输能力可延伸至任何可铺设轨道的地域，在工作面搬迁工作中，可直接进入切眼进行支架的撤、装工作。

8、人员投入减少：由于整个运输环节无需转载和牵引摘挂，对作业人员数量的要求降低，也就降低了人为故障的概率。

需特殊考虑的因素：

1、齿轨车要求道轨具有较高的平整度，特别是对巷道底板的要求较高。我矿多数巷道底板岩性为泥岩，受围岩应力影响，容易引起巷道底鼓，导致辅助运输系统瘫痪，并且轨道的维护工作量较大。

2、机车的驱动力不能根据需要调整，不能增大牵引力。

柴油单轨吊车：柴油机单轨吊系统实际上是一列在工字形钢轨上运行的机车。钢轨吊装在巷道顶板上。以德国沙尔夫集团公司生产的型号为DZ2200 3+2+3的柴油单轨吊机车为例，相关技术参数如下: 单轨吊主要分为驾驶室、驱动单元、主机部分、提升梁（分为重型梁和轻型梁）。牵引力与驱动单元的数量有关，每个驱动单元的牵引力在20KN左右，根据实际需要，可适当增减驱动单元的数量，一般为4—8个，特殊情况下可以安装至14个，牵引力可达到280KN。外形最大尺寸宽0.8m，高1.23m，长度视驱动部数量而定，4组驱动时长度为16米，6组驱动时长度大概为45m，最大速度2.0 m/s，适应最大倾角30 °。当驱动单元为4个时，自重（包括燃料、油、水）为7.1t。当采用8个驱动部时，载重 39.2t能上10°坡，速度0.53m/s。制动力为牵引力的1.6倍。

轨道系统由轨道、道岔、悬挂装臵以及相关附件组成。根据单点负载能力，轨道一般分为140E（轻型轨）和140V(重型轨)，同时根据地质条件和载重工况，轨道有不同长度规格，轨道之间用法兰连接。在坡度较大，巷道湿滑或载重量较大时，可在特殊区间增加齿轨装臵，采用齿轮+摩擦轮的混合驱动模式。

单轨吊水平转弯半径 = 4m, 垂直转弯半径 = 10m。

道轨价格大概为1m/1600元（进口）、1m/1000元（国产），道岔价格单独计算。

防爆特殊型蓄电池单轨吊车特点：

1、具有多种型号，运输针对性强，适应性强。

2、小型号的蓄电池单轨吊具有速度快、可快速运送物料、机动灵活、节能环保、无噪声、无废气、无污染。

优势：

1、单轨吊具有可靠、高效、灵敏的制动系统（弹簧张紧，液压打开）。

2、特殊设计的钳式导向装臵，可避免打滑和脱轨现象的发生。

3、高效：在陡坡和分布路网上均可实现连续运输；当采用8个驱动单元时，一次可运送160人。安全：避免脱轨、跑车事故的发生，减少多次装卸，减少在运输环节上人员的投入。

4、灵活：适用多种荷载，可以载人、材料和设备,包括重型设备，可以到任何能铺设轨道的地方（如果巷道条件允许，可将轨道直接铺至切眼，支架可从一个工作面直接运到另一个工作面，中间无需转载），比其他系统可能节省30%的工作面搬家时间。

5、能够充分利用巷道上部空间，不受巷道底板条件的限制和影响，适用于巷道底鼓严重、底板不平、支护好、转弯多的场所。

需特殊考虑的因素

1、单轨吊要求悬吊的锚杆单点拉应力在12t以上。

2、单轨吊对巷道的高度有要求，如果要满足重载运输，巷道高度大概在5m左右。

3、单轨吊对巷道的顶板有要求，尽量避免巷道淋水，以免驱动轮打滑。

4、单轨吊的整车长度较长，当驱动单元达到10个时，整车长度大概在80m左右。

5、需要配备专用的料箱（或自行改装）。

阜生煤业调度室

2012年2月15日