...黄南热销抱轨式斜井人车

段轶

[摘 要]在我国，很多煤矿都在使用普通轨斜井人车，斜井人车生产厂家也尝试了很多改进，以提高斜井人车的安全可靠性。本文分析了普通轨卡轨斜井人车的卡轨轮的卡轨接触宽度和受力情况，对普通轨卡轨技术的研究提供参考意见。

[关键词]普通轨 卡轨轮 人车

中图分类号：R540 41 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0002-01

当前，国内煤矿企业斜井人员运输车辆大多为矿用插爪式斜井人车。而插爪式人车在使用上存在一定安全隐患，于是出现了普通轨卡轨斜井人车。普通轨卡轨斜井人车通过卡轨轮卡住轨道外缘，提高了人车的安全性，但仍存在一些问题需待解决改进和完善。

1.卡轨轮卡轨接触面积分析

当轨距偏差和人车轮背距偏差叠加后，卡轨轮与轨道接触面过小，在人车发生倾翻时，卡轨轮可能会脱出轨道，造成卡轨失效。

目前，煤矿企业斜井人车运行的轨道型号多为22kg/m、24 kg/m、30 kg/m等规格。轨道截面如图1，主要尺寸参数见表1。

从表1参数可知，端头宽度尺寸a为50.8～60.33mm，腰部厚度尺寸d为10.72～12.3mm，因此轨道单侧端头卡轨部分理论宽度b为20.04～24.3mm，卡轨情况如图2所示。

将人车的卡轨相关尺寸标注到平面图形（如图3），按图进行尺寸分析。

图中，

a—轨距，取为600mm，上偏差+5，下偏差-2；《煤矿安全规程》中的第三百五十三条规定值；

b—两侧卡轨轮间距，取为674.5mm，上偏差+2，下偏差0；

f—轨道腰板外侧到轨道上端内侧的尺寸，取为30.76mm；

s—卡轨轮与轨道腰板的间隙，单位mm；

右上图尺寸关系得，

b=2s+2f+a （1）

由（1）式推导出

s=（674.5-600-2×30.76）/2=6.5

带入偏差值，则s的上偏差为+2，下偏差为-2.5；

则smxa=6.5+2=8.5；

smin=6.5-2.5=4；

当人车出现侧倾或偏移时，一侧s值最大，由于轮背距e（图2中数值）的偏差为±4，则会出现卡轨轮与腰板间隙变为（smxa+4=）12.5mm；由表1轨轨道上端宽度尺寸20.04～24.3mm，可知此时，有效卡轨的最小尺寸为7.54mm，考虑到轨道以及卡轨轮的自身圆角情况，卡轨尺寸会更小些。

2.卡轨轮受力分析

当人车制动时，制动片对轨道有向下正压力，卡轨轮对轨道产生向上的力，由于卡轨轮与轨道接触面过小，受力后卡轨轮容易脱出轨道。从而造成制动失效，产生更大的安全危害。

人车制动时需要摩擦片和卡轨轮共同作用实施制动，按《矿用斜井人车技术条件》规定，斜井人车满载时制动平均制动减速度在10～13m/s2范围内，按照10座人车的参数进行计算，则需要制动阻力为17～22 kN。按摩擦材料的摩擦系数为0.4计算，则正压力为42.5～55 kN。按每台车有4组卡轨轮计算，按平均原则，每组卡轨轮承受力N为10.6～13.75 kN，卡轨轮制动卡轨时，接触为斜面，斜面倾角为13°（如图1），制动卡轨轮受力分析如图4所示。

由受力分析图，可知

F2= N×sin a （2）

式中：

N为制动时卡轨轮受到的压力，单位kN；

F2为制动时卡轨轮受到的压力在斜面水平方向的分力，单位kN

由式（2）得，

F2= N×sina

=2.38～3.09 kN

由计算可知，制动过程中，卡轨轮沿接触面有2.38～3.09 kN的侧滑力。

结语

由卡轨面积和卡轨轮受力分析可知，普通轨卡轨人车的卡轨轮存在以下两个问题：一是，普通轨轨道可用于卡轨的宽度较小，在轨距偏差与轮背距偏差叠加后，接触宽度更小；二是，卡轨轮与轨道接触时有一定向外的侧滑力。当以上两种情况同时发生时，如果受到制动时的瞬时冲击力，容易出现卡轨失效的情况。

参考文献

[1] GB/T11264-2012《热轧轻轨》

[2] MT388-2007《矿用斜井人车技术条件》