周权 杨琛 张博 桂浩 任丹丹

摘 要：罐笼是矿山立井中广泛使用的一种重要的运输设备，它主要的作用是对人和物料的提升，其运行状况正常与否直接影响生产的效率和安全。本文对现有的煤矿罐笼门从原理，机械结构，电气结构，优缺点几个方面对罐笼门进行了阐述。

关键词：煤矿副井提升机，罐帘门，自动升降

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.066

1 煤矿副井提升机罐帘门的研究背景

煤矿副井提升机是煤矿生产、运输的主要设备之一，主要任务是向井下运输矿用设备和运输人员，在矿井运输中素有 “矿井咽喉”之称。煤矿副井提升机由电机带动相应的机械设备，以带动钢丝绳从而带动笼体在井筒中进行升降，完成输送任务 [1-4]。

2 自动升降罐帘门的国内外研究现状

2.1 电气式自动罐帘门

电气式自动罐帘门主要是通过行程开关控制电机，电机带动滚筒及滚筒上的缠绕的钢丝绳进行罐帘门升降的运动。例如图1所示，它的工作原理如下：

当副井提升机到位需要进行开门时，电磁铁将闭锁磁开关CK的触点吸合，工作人员按下开门按钮QA1，行程开关的触点K1的状态为常闭，开门指示灯L1被点亮，接触器J1线圈将通电，闭合其常开触点J1，电动机M通电转动，提升滚筒将会被带动进行顺时针旋转，提升钢丝绳在滚筒上的缠绕带动罐帘门上升，实现开门过程。当罐帘门完全开启后，行程开关的触点K1断开，接触器J1断电，其触点J1断开，电动机停止工作。此时如果工作人员再次按动开门按钮QA1，电动机无法工作，从而实现开门到位的闭锁[5]。

2.2 弹簧储能式自动罐帘门

弹簧储能式自动罐帘门主要有四部分组成：

（1）罐帘门。罐帘门主要由横梁和链条组成，可实现自由伸缩。

（2）弹簧。装置的能量源。处于关闭状态的罐帘门在打开闭锁时，依靠弹簧储存的能量，自动开启罐帘门。

（3）导轨。罐帘门开启和关闭时起到导向和固定的作用。

（4）闭锁装置。用于关闭罐帘门时闭锁，防止罐笼在运行中自动开启。

弹簧储能式自动罐帘门的主要是利用弹簧储存能量的原理，人工手动将罐帘门拉到关门位置，依靠弹簧储存能量的原理储存能量；罐帘门开启时，依靠弹簧储存的能量，带动传动轴和传动轮工作，完成罐帘门开门的工作[6]。

2.3 液压传动式自动罐帘门

液压控制式自动罐帘门工作原理如下：

在副井提升机输送人员或设备时，提升机到位发出停车信号后，操作控制自动罐帘门的控制液压阀，液压缸缩回，带动曲轨内的滑块向下运动，滑块上的狗装结构带动提升机侧壁的滑动机构往下运动，通过提升钢丝绳带动主动轮旋转，罐帘由于钢丝绳的牵引被提升，实现罐帘门的开启[7]。

3 自动升降罐帘门必要性及优缺点

目前部分副井现场使用的自动升降罐帘门，已经可以满足实际的工作要求，在副井提升工作方面提高了效率，同时符合《煤矿安全规程》的规定，达到安全性，可靠性的要求。

上述提到的方案，都存在不足之处：

（1）电气式自动罐帘门。供电装置复杂，既要考虑防水，又要考虑带电体裸露防爆的问题，所需要的电源需要定时充电，续航能力有限；

（2）弹簧储能式罐帘门。把钩工开闭罐帘门时用力不当会导致安全帽掉落等，不利于把钩工的人身安全；乘坐提升机的人员在提升机还未停稳的情况下，若开启罐帘门将会威胁到乘坐人员的人身安全；提升机运行过程中突然制动或制动时的震动，会导致罐帘门弹起，不利于乘座人员和设备的安全等诸多安全隐患。

（3）液压传动式罐帘门。相对于电驱动，更加安全实际，在井下防爆方面有一定程度上提高，不足之处在于需要对罐笼本身进行较大改动，由于罐笼和罐笼侧壁之间的空间有限，考略到装置本身的体积以及安装位置等因素，对于部分安装位置苛刻的煤矿副井，可能无法实现，很难达到通用性。

总结上述方案，相似点是都需要对罐笼进行较大的改动，且装置比较复杂。

参考文献：

[1]阎雨薇.矿井提升机系统可靠性建模与分析[D].太原理工大学学位论文，2014.

[2]俞鹏飞.世界上机电一体矿山提升机发展现状及展望[J].金属矿山，2007（02）：30-38.

[3]余发山.国内外矿井提升机的现状与发展[J].煤炭机电，2010（03）：31-3.4

[4]王宇星.矿井提升机的自动化控制 [J].湖南有色金属，2011（03）：44-47.

[5]刘伟，岳修科.矿井乘人罐笼新型电动罐帘门[J].煤矿机械，2007（02）.

[6]张军，王东.半自动罐帘门的研制与应用[J].煤炭工程，2005（09）.

[7]李浩，王启旺，于联合.矿用立井自动罐帘门的设计与应用[J].煤炭科技，2012（04）.

作者简介：周权（1988-），男，安徽芜湖人，研究生，研究方向：机械工程。