一種礦用防爆電動無軌膠輪運人車設計
科技專論
作者：蔡向宇
【摘要】講述了防爆電動膠輪車應用於煤礦井下的重要意義，介紹了一種礦用防爆鋰電池無軌膠輪運人車的設計方案，詳細闡述了此車的整體結構和技術特點，並對整車電氣係統、驅動係統、製動係統、轉向係統等關鍵技術進行了介紹。
【關鍵詞】礦用防爆；鋰電池；電動無軌膠輪運人車；控製原理；驅動係統
引言
防爆無軌膠輪車是一種煤礦井下輔助運輸設備，相對於軌道運輸，它可以極大的提高煤礦運輸效率，安全性也更高。目前，國內煤礦井下運行的無軌膠輪車，除極個別車型外，全部采用防爆柴油機為動力，柴油機的噪聲和尾氣排放給井下環境帶來較大汙染，嚴重威脅著井下職工的身心健康。另外，柴油機本身存在防爆安全隱患，使用、維護成本也很高。礦用防爆鋰電池無軌膠輪車的研發和應用可以有效的解決這些問題，它以礦用隔爆型動力鋰電池為動力源，低噪聲、零排放，防爆安全可靠，使用、維護成本低。目前，用於接送職工上下班的運人車在煤礦應用很多，因此，我們研製了一種礦用防爆電動無軌膠輪運人車，以取代防爆柴油機膠輪車用於井下人員運輸。
1.總體方案
該車采用加強型底盤，車廂以小型客車的車廂改製而成，以防爆鋰電池電源箱為動力源，采用礦用隔爆變頻牽引電機加減速箱的驅動方式，前輪驅動，行車製動采用液壓濕式製動器，駐車製動為失效安全型，液壓助力轉向，前後懸架均裝有筒式減震器。整車重量分配合理，結構緊湊，操控性好，動力強勁，可適應井下複雜的巷道條件，車廂空間大，乘坐舒適，整車防爆安全可靠，適用於有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井。
1.1整車結構
整車由車廂1、製動係統2、車架3、轉向係統4、傳動係統5、懸架係統6、電氣係統7組成。
1.2車廂
以小型客車的車廂為原型，根據各部件的布局，對其局部結構進行了改製，並且按照煤安要求，將內飾更換為符合煤礦安全要求的材料。
1.3製動係統
製動係統包括行車製動和緊急製動（駐車製動）兩套各自獨立的係統。行車製動包括液壓製動和電回饋製動，液壓製動係統由濕式製動器、製動閥、蓄能器、液壓膠管等組成，濕式製動器安裝在四個車輪上，通過腳踏式液壓閥控製其製動力，蓄能器保證車輛在電機停止工作的狀態下仍具備一定的製動能力，保證行車安全；電回饋製動可以避免液壓製動器過熱，同時可以為電池充電。駐車製動器為失效安全型，保證車輛在液壓係統發生故障或電機停止工作時仍具備足夠的製動能力。整車製動平穩可靠，製動力、製動距離均滿足礦用膠輪車國家標準要求。
1.4轉向係統
轉向係統由轉向泵、驅動轉向橋、轉向器、方向盤等組成，轉向泵由電機帶動，為液壓助力轉向器提供動力，助力係統正常工作時，轉向輕便靈活，操控性好，當液壓助力係統發生故障時，也能用力操縱方向盤使車輛實現轉向，有效保證了行車安全。