论文摘要
斜井轨道运输是矿山运输的组成部分,在矿山生产中起着重要作用。高效、安全的斜井轨道运输系统对于煤矿安全生产具有十分重要的意义。据统计运输事故在煤矿生产中是仅次于顶板事故的第二大事故,其中斜井跑车事故占运输事故的22.1%。斜井轨道运输跑车事故一般发生在正常运行的工作状态,发生跑车事故的频率较高,同时由于运输作业是多人共同作业,所以存在危险较大,事故的后果非常严重,因此对煤矿斜井跑车事故进行有效地预防十分必要。吸能器作为防跑车装置中的重要组成部分,其制动缓冲性能直接影响了防跑车的效果。采用制动性能好,吸能效果强的吸能器十分必要。本文的主要目的就是研究一种缓冲吸能装置,以降低跑车事故造成的损失。根据对缓冲吸能装置的基本要求,本文提出采用橡胶作为缓冲吸能材料,利用滚轮在橡胶材料上滚动产生的阻力作为缓冲阻力,设计了一种可重复使用的新型缓冲吸能装置可用于矿井斜井防跑车装置,并对该装置缓冲吸能性能进行了理论分析和静、动态试验研究。利用万能试验机进行的静态压缩试验得到了不同种类的橡胶材料、不同的橡胶结构尺寸、不同的压缩量、不同的滚轮半径条件下的阻力—位移特性曲线,并进一步得到阻力分别与几何参数、压缩量、滚轮半径和橡胶特性参数的特性曲线。结果表明,橡胶的几何参数、压缩量、滚轮半径和特性参数对阻力都有影响,尤其是橡胶的宽度和被压缩量对阻力的影响很大。在试验研究基础上进一步对阻力和各参数之间关系进行定量分析,得到了阻力的计算公式,以此作为该种缓冲吸能装置参数设计计算的依据。动态试验结果验证了橡胶缓冲吸能装置的制动减速度的变化规律呈梯形状,动态缓冲吸能效果与静态试验结果相一致。本文以某工况为例,采用上述阻力计算公式对橡胶缓冲吸能装置结构进行了设计计算,结果表明,该橡胶缓冲吸能装置在斜井防跑车制动过程中可起到很好的缓冲吸能效果。且此装置具有可重复使用、缓冲制动力平稳可调的特性,并可根据需要进行设计确定,具有较好的应用前景。