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防爆型電動履帶式物料運輸車的分析

文檔作者：孟哲文檔來源：左云韓家洼煤業有限公司		點擊數：	更新時間： 2025年10月06日
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總第2 0 8 期 機械管理開發 Total 208
2020 年第8 期____________________MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT No.8 , 2 020
機械分析與設計D01:10.16525/j .cnki.cnl4-1134/th.2020.08.035
防爆型電動履帶式物料運輸車的分析
孟哲
(左云韓家洼煤業有限公司， 山西大同037100)
摘要：針對在煤礦掘進或綜采工作面順槽內，傳統肢輪車爬坡能力不強出現打滑現象及引發環境污染的問
題，提出研制一款防爆型電動履帶式物料運輸車，并對其具體設計提出了要求，介紹了整車的結構組成和工作
原理，并分析了它的優點，該車適應性強，具有推廣意義。
關鍵詞：防爆履帶運輸車應用
中圖分類號:TD684 文獻標識碼: A 文章編號：1003-773X( 2020)08-0081-02
引言
目前大多數無軌膠輪車采用防爆柴油發動機作
為動力。為實現防爆要求，通用做法是在柴油機的
進、排氣系統中加裝防爆柵欄，這種方式增加了進氣
和排氣的阻力，改造后的柴油機不可避免地出現了
效率下降、油耗升高、排放升高、噪聲升高，目卩“三高
一低”的問題，其中以防爆內燃機為動力的傳統井下
機械的污染問題越來越嚴峻。目前大多數無軌膠輪
車采用輪式行走機構，輪式車對地比壓大，對行駛路
面硬度要求高，一般需要提前對路面進行硬化，同時
輪胎與地面接觸面積小，在坡度大的巷道中無法提
供足夠的牽引力，這些問題限制了無軌膠輪車的應
用。無軌膠輪車還有待進一步發展。
1 防爆型電動履帶式物料運輸車的設計要求
1 ) 防爆性能要滿足煤礦行業標準的相關要求。煤
礦井下作業過程中存在瓦斯、煤塵等具有爆炸性的物
質，為了確保安全生產，一方面需要控制瓦斯、煤塵在
空氣中的濃度，另一方面還需要杜絕點火源的存在。
電氣故障可能會形成火花成為點火源造成瓦斯煤塵
爆炸。《煤礦安全規程》規定:防爆電器入井前必須進
行防爆性能檢查，簽發合格證后方準入井。所以防爆
型電動履帶式物料運輸車的設計必須具有滿足煤礦
行業標準要求的防爆功能。特別是電池組必須設計專
門的防爆箱，應選用安全性能好的電池組[1]。
2) 應具有一定的越障能力和連續爬坡能力。煤
礦井下對主要巷道道路進行了硬化處理，能夠適應
輪式膠輪車的行駛需要。而本車主要的應用場所是
工作面順槽。順槽巷道根據煤層賦存條件的變化，底
板起伏，存在一定的坡度,有時會有連續的長坡，而
且一般不進行專門的硬化，巷道不平整，所以要求具
有一定的越障和連續爬坡能力。
收稿日期:2 0 2 0 -0 4 -1 6
作者簡介:孟哲（1986— )，男，采礦工程師，主要從事煤礦管理及
煤炭開采方面的工作。
3) 應具有一定的續航能力和負載能力。隨著煤
礦開采技術的不斷發展，刮板機、皮帶機的輸送能力
在不斷提高，工作面切眼及順槽的長度也在不斷增
長。上千米順槽的工作面已司空見慣。而且機械設備
也向著大型化、重型化方向發展，井下機械設備重量
大，所以要求具有一定的續航能力和負載能力。
4) 車身尺寸應滿足巷道內的作業要求。順槽巷
道相對狹窄，特別皮帶順槽，除安裝皮帶外，空間更
是狹窄。所以要求各系統要設計緊湊，減小整車體
積，增加靈活性。
2 整車結構及工作原理
整車由運動控制系統、輔助系統、行走系統、車
架等組成。運動控制系統又由能量系統和驅動系統
構成。能量系統為整車提供動力，同時為車上其他設
備提供電能,主要由電池組、電池管理系統組成。驅
動系統將能量系統提供的電能轉化為推動整車運動
的機械能，主要由驅動管理系統、功率轉換器、電動
機、減速器、傳動裝置等組成。輔助系統由照明系統
和溫度控制系統等組成。行走系統由行走機構組成，
行走機構主要由驅動輪、履帶板、支重輪、導向輪、行
走架、托帶輪等組成，見圖1。行走系統通過行走架與
車架固定。
1 一驅動輪;2—行走架;3— 支重輪;4一托帶輪;5— 履帶板；
6—導向輪
圖1 防爆型電動履帶式物料運輸車行走機構簡圖
當驅動管理系統得到行走信號后，由能量系統
提供的電能輸出到能量轉換器，能量轉換器根據給
定的信號量控制電動機輸出相應的轉矩和轉速，然
后通過減速器、傳動裝置將動能傳遞給行走系統，驅
? 82 ? 機械管理幵發
jxglkft)jb@ 126.com 第3 5 卷
動輪向前轉動將力矩傳遞給履帶，履帶在履帶架、導
向輪、支重輪、托帶輪的支撐下有向后滑動的趨勢，
在地面摩擦力的作用下推動整車向前滾動，實現車
輛運行。
3 防爆型電動履帶式物料運輸車的優點
1 ) 無污染、噪聲小。傳統膠輪車大都采用柴油發
動機作為動力源。在井下相對封閉的環境中，傳統膠
輪車排放的尾氣無法及時排走，對井下環境污染嚴
重，而且柴油發動機工作時噪音太大，影響工人作
業，存在安全隱患。而采用電能為動力，有著先天的
經濟效益與環境上的優勢，該車沒有尾氣排放，不會
產生環境污染，而且工作噪音低。
2 ) 越障能力強。傳統的膠輪車為輪式行走機構，
輪胎與地面接觸面積小，接地比壓大,在潮濕松軟的
順槽地面行駛，容易打滑或陷入。該車采用履帶式行
走機構，對地比壓大，能夠克服順槽內惡劣的作業條
件，越障能力強。同時省去了傳統膠輪車作業需硬化
地面的投人，經濟效益明顯。
4 結論
根據煤礦井下條件，對防爆型電動履帶式物料
運輸車的設計提出了具體要求，并對整車各系統的
組成及工作原理進行了闡述，相比傳統膠輪車，該車
具有無污染、噪聲小、越障能力強等優點。該車的研
發能夠解決掘進及回采工作面傳統膠輪車爬坡能力
差及打滑問題，降低了安全風險，提高了物料運輸效
率，具有推廣意義。
參考文獻
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Analysis of Explosion-proof Electric Crawler Material Carrier
Meng Zhe
(Zuoyun Hanjiawa Coal Industry Co., Ltd., Datong Shanxi 037100)
A bstract: Aiming at the problem of skidding and environmental pollution in coal mine drivage or fully mechanized
coal mining face, a kind of explosion-proof electric crawler material transport vehicle is developed. And put forward
the request to the concrete design, elaborated the whole vehicle structure composition and the working principle, and
emphasized its superiority, the vehicle adaptability is strong, has the popularizing significance.
Key w ords： explosion proof; track; transport vehicle; application
(上接第5 6 頁）
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Structure Optimization Design of Key Components of SGZ630 / 220
Scraper Conveyor
Li Wei
(Shanxi Coal Transportation and Marketing Group Ciaoyaotou Coal Co.,Ltd., Datong
Shanxi 037000)
A bstract: The finite element analysis model of SGZ630 / 220 scraper conveyor's middle groove is established, two
typical load cases are determined, and the stress of the middle groove is analyzed, and the structure of dumbbell pit on
the groove side is relatively weak. According to the problems in strength analysis and practical use, the structure of the
middle groove is improved. Under the same working condition, the maximum stress value is reduced by 23.1%
compared with the original structure. After optimization, the overall stress distribution and structural strength of the
middle groove are obviously improved, and the reliability and service life of the middle groove structure are improved.
Key w ords： strength analysis; finite element; middle trough

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