井下用微型装载机的研制及改进

编者按：该文介绍了两种井下用微型装载机的研制成果，以及尚存在的主要问题。作者希望在装载机电源供给方式或拖动设备选型方面得到业内人士的帮助，以提高微型装载机的作业机动性和使用安全性。
　　我们曾研制了两种用于煤矿井下的装载机，其结构简图如图 1所示（注：该图为 QCL03装载机的结构简图，DZL03装载机外形及组成部分与此类似，但其回转方式及结构尺寸不同，详见表(1)。这两种装载机可分别用于煤矿井下狭小空间的清理、装载、运输等工作，也可以用于冶金、矿山、隧道建设等场合的此类工作。
　　l 装载机的研制
　　上述两种装载机的研制工作分别在原煤炭工业部和河北省科委立项，并先后于1996年12月和1998年 5月通过鉴定（其中 QCL03机型研制项目获河北煤炭工业部 1997年科技进步一等奖）。两种形式的装载机分别在峰峰矿务局薛村矿和邢台矿务局邢台矿进行了工业性试验，经使用证明，两种装载机的工作效率均为人工的6倍以上，且使用这类装载机进行清理、运输可为煤矿的安全生产提供有力的保障。
　　2 主要问题
　　任何一项科研项目都存在着需要改进的问题。在上述两种样机的研制过程中，我们始终有一个问题没有找到理想的解决方法，尽管该问题并未影响装载机的使用，但解决了这一问题就意味着可以使装载机发挥更多的优势，可以解决煤矿井下辅助运输中困扰人们多年的许多问题，因此我们特在这里将问题提出，与各位同行商榷，以期找到理想的解决办法。从表1中可以看出两种形式的装载机均为电动机驱动，这就带来一个非常麻烦的问题一一装载机不得不拖带很长的电缆，使得电缆长期在复杂的采场地面拖拽，有时操作人员不注意，可能碾压电缆，电缆被拖拽受到磨损，极易发生导电、漏电现象，从而引发人身、设备事故，同时也使车辆的机动性受到很大限制。解决这一问题的途径可以有两个方案：一是加装卷缆装置；二是采用其它无需从井下电网取电，因而也就不需要拖带电缆的动力装置。经过反复思考，上述两种途径都存在一定的问题，以下分别予以论述。
　　3 解决问题的思路
　　3．1加装电缆卷筒
　　介绍了一种用于牙轮钻机上的卷缆器，该卷缆器可以使尾部电缆随主机的移动而自动同步卷放，从而解决了电缆的磨损问题。但由于我们研制的这两种装载机总体结构尺寸非常之小，按该文设计的卷缆器只能卷3～sin电缆，这使主机的活动空间仍受到很大的限制，而且当主机的平台上部采用全回转工作装置时（如DZL03），这种卷缆器就无法使用。到目前为止，还没有找到一种理想的卷缆装置。
　　3．2采用莫它动力装置
　　 除了电动机外，可供采用的动力装置尚有蓄电池和柴油机。作者曾见过一种用于军队仓库运输的小型牵引车，该车的功率仅为 6.3 kw，蓄电池型号为520Ah，电压48V，而其质量却高达It。对于我们研制的装载机所需的 660V电压、 11 kw功率而言，仅蓄电池自身的质量就相当可观，因此无法使用蓄电池。在上述车辆的研制过程中，我们也曾设想过采用防爆柴油机作动力，但经过调研发现，目前尚无合适的防爆柴油机。据我们了解，我国研制防爆柴油机已有近 20年历史，相继研制成功了 15 kw、30kw、 66kw和 180kw的防爆柴油机。但上述机型的体积均太大，在我们研制的装载机上放不下。另外根据工况需要，我们研制的装载机型号为 S1100FB的防爆柴油机(2)，该机的功率为 8．8 kw，这对于我们研制的装载机是比较合适的，但整机的结构尺寸（长*宽*高）为 1150mm *988 mm * 777 mm，对于我们研制的装载机而言还是太大了，因而我们亟需一种功率为 8～10kw，整机尺寸为：长度小于 650 mm、宽度小于450 mm、高度小于 700 mm的防爆柴油机。
　　4 结语
　　无论进行哪一类新产品的开发，都会存在这样或那样的问题，这些问题仅靠几个人的努力有时候是难以解决的，希望各位同行集思广益，提出好的建议和意见，笔者不胜感谢。