[科普中国]-矿用梭车

煤矿井下运煤车是连续采煤机进行房拄式采煤与掘巷的配套设备之一。运煤车按动力分为拖曳电缆式、蓄电池式和内燃机式三种，而拖曳电缆式运煤车习惯又称梭车。

简介随着大规模粗放性开采，适合长壁开采的煤炭资源日益减少，且长壁开采后的残留煤柱、不能布置长壁的残采煤区、不规则块段等煤炭储量却在逐年上升，“三下”压煤量也很大（建筑物下、铁路下和水体下采煤方法的统称 ）。据资料显示，每布置一个长壁工作面，就会留下一个20～50m的煤柱，全国98个国有重点煤矿，474处生产矿井，基本均采用长壁式开采，每年要开采出约大量的煤炭，会留下几千个煤柱；另一方面，处于矿区煤田的边缘地带、小的地质构造附近、露天煤矿边坡下压煤，均不能用正常的长壁开采技术来回收，为了提高煤炭回采率，必须进行回收。

随着短壁机械化开采技术不断改进和完善，配套装煤运煤设备应运而生。但由于短壁机械化开采相比长臂开采存在难度较大，连采机/综掘机由于控制空顶距或双巷掘进等因素制约，往往存在频繁回撤支护、调头，使得常规带式输送机无法满足生产要求。为满足短壁机械化开采技术特殊性，减轻劳动强度，配套装煤运煤设备应运而生。其中就包含以各种能源为动力的运煤车。

为提高掘进生产效率，提升自动化程度，减小工作人员劳动强度，国外率先开发研制了综掘机，由于综掘机滚筒产煤量小，总结生产经验后又开发了连续采煤机/掘锚机（双滚筒水平布置，久益12cm18系列连采机、掘进支护一体机等），由于产量提高，原有二部皮带无法满足生产需要。并配套设计开发了井下运煤车。1

矿用梭车转向块加工工艺简介梭车是煤矿井下实现短距快速运输的一种无轨胶轮车辆，作为短壁机械化开采的重要设备之一，其主要功能是将连续采煤机的煤转运到给料破碎机上。梭车采用空间连杆全轮转向机构，由转向油缸推动转向块回转，转向块回转的同时驱动拉杆带动转向臂连同轮边减速器、轮胎一起回转。两侧转向块之间通过同步轴进行连接，保证了两侧轮胎转向的同步性。转向块是梭车转向机构中的关键零件，它担负着运动转换、传递动力的功能，因而要求其加工精度高，传力平稳，精度保持性好。

工况特点分析（1）抗腐蚀性

煤矿机械由于受煤矿所在地质和环境的影响，在井下作业，腐蚀现象比较严重，不仅有大气污染腐蚀（采煤废气、燃煤废气），还有大量的煤矿污水和各种酸、碱性腐蚀及化学腐蚀，所以，转向块应具有一定的抗腐蚀性，能够适应恶劣、复杂的工作环境；

（2）强度高

转向块为梭车转向系统的主要传力零件，其在高低速行驶、复杂工况条件下的转向和制动，均需要零件材质具有强度高的性能；

（3）抗冲击性

巷道底板不平整，甚至存在大范围的沟坑；梭车在高速行驶工况下转弯、停启均会造成煤与轮胎间剧烈撞击，这种碰撞力会通过转向机构传导至转向块，这些工况要求转向块不但具有高强度，而且应具有抗冲击性和过载能力；

（4）工艺性

转向油缸推动转向块回转，转向块驱动拉杆带动转向臂、轮边减速器、轮胎一起回转，两转向块与同步轴通过花键联结，转向块的机加工艺复杂，要严格控制加工流程；

（5）可靠性

由于井下条件的特殊性，检修作业比较困难，若转向块在使用中失效，将影响作业效率，降低了整机的可靠性。所以，要求该零件具有较高的可靠性。根据零件的使用性能、工艺性能，确定转向块的材质为Q550。

原加工工艺分析原材料→备料→划线→粗加工→探伤→精加工→两件配作，装入工艺销dh6→调整转向块，使两孔准40H8间距L=L1±0.15→固定转向块→配作销孔2×准10H7→装入圆柱销10m6 ×90 →取下工艺销dh6 →加工内花键→打标记→检验→入库。

改进后的加工工艺分析在对转向块第1种加工工艺路线的优缺点进行分析的基础上，提出了该零件的第2种加工工艺路线：

原材料→备料→划线→编程→机加各面、孔（准dH7加工至位；粗车孔准40H8、准52H7，留余量；精加工各面）→机床划线（2×准10H7）→线切割内花键→精加工孔准40H8→精加工锥孔准40H8→检验→入库。

这种加工工艺路线避免了第1种工艺路线存在的缺陷，解决了因合套加工存在的问题，

主要优点：

①由于单件加工，每个零件相互均可互换，提高了互换性；

②在对失效零件进行更换时，降低了维护成本；

③加工工艺性好，便于批量生产；

④降低了废品率，提高了经济效益。

但第2种加工工艺对机床加工精度要求高，一般需要加工中心完成整个加工工序。2

作业环境梭车采用实心轮胎以适应井下作业环境。一般用于连续采煤机/掘进锚杆支护一体机后端摇摆机尾挂刮板卸料装煤，一般后接给料破碎机等后续设备。

梭车一般配有约200米的拖拽电缆，采用梭车自带滚筒自动伸缩。满足运煤使用要求。

自1995年神东矿区开始将连续采煤机及配套设备应用短壁开采以来，通过几年的实践、研究与探索，结合神东煤层实际条件，将连续采煤机短壁机械化开采技术不断改进和完善，形成了具有神东特色的连续采煤机短壁机械化开采模式，实现了工作面落煤、运输及回收煤柱等各工序的机械化作业，为不适合采用长壁机械化开采工艺的煤矿提供了一种高效、安全成套的采煤技术，该技术作为长壁采煤技术的重要补充，在神东矿区煤炭开采中发挥着重要作用。2002年神东矿区连续采煤机在用台数为22台，用于巷道掘进和短壁机械化开采，连续采煤机短壁机械化开采产量达到609.5万t；上湾矿连续采煤机短壁化开采工作面年产达220万t。主要的开采方法式旺格维利采煤法。2

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学