架空乘人裝置，俗稱猴車，早在20世紀(jì)60年代就已在煤礦使用，因其安全高效、舒適方便、運(yùn)行平穩(wěn)、易于操作、適應(yīng)性強(qiáng)、維護(hù)簡(jiǎn)單而在煤礦井下人員運(yùn)送系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，并深受煤礦基層單位和工人好評(píng)。多年來(lái)雖然產(chǎn)品得到不斷改進(jìn)完善，各項(xiàng)技術(shù)日趨成熟。但是，采用固定抱索器實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好解決。隨著礦井采掘深度及范圍的增加，巷道長(zhǎng)度隨之增加，巷道地形也變得更為復(fù)雜，遇到水平彎道、坡度較大時(shí)，就會(huì)給此裝置的安裝和運(yùn)行帶來(lái)一定的難度，特別是在既有水平轉(zhuǎn)彎又有坡度較大的斜井，且距離長(zhǎng)、運(yùn)量大時(shí)，使用安裝架空乘人裝置就更加困難，活動(dòng)抱索器雖能實(shí)現(xiàn)水平轉(zhuǎn)彎，但爬坡能力受到限制、乘坐、管理非常不便且安全保障性差，因此研究固定抱索器水平轉(zhuǎn)彎技術(shù)就具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 工作原理及調(diào)緊裝置
1.1 工作原理
該裝置為一行星輪系，安裝于巷道之內(nèi)轉(zhuǎn)彎處，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，水平固定抱索器轉(zhuǎn)彎裝置的行星架處于靜止?fàn)顟B(tài)，鋼絲繩附在行星輪上，行星輪運(yùn)轉(zhuǎn)并處于動(dòng)平衡狀態(tài)；當(dāng)固定抱索器過(guò)來(lái)時(shí)，固定抱索器碰到行星輪，由于行星輪是處于動(dòng)平衡狀態(tài)，受到水平外力時(shí)即刻帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，使固定抱索器能順利的通過(guò),從而達(dá)到了轉(zhuǎn)彎的效果。通過(guò)調(diào)整調(diào)緊裝置,可以控制行星架的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況（見(jiàn)圖1）。
圖1
圖1
1—支架, 2—11號(hào)礦用工字鋼, 3—調(diào)緊裝置, 4—行星架,5—行星輪, 6—抱索器, 7—承載索
1.2 調(diào)緊裝置及使用
在調(diào)緊裝置的作用下,可以很好的控制行星架的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況。一般情況下,行星架處于動(dòng)平衡狀態(tài)下,只有行星輪隨鋼絲繩運(yùn)動(dòng),如果此時(shí)行星架也在轉(zhuǎn)動(dòng)當(dāng)中,就必須調(diào)緊調(diào)緊裝置。而當(dāng)固定抱索器通過(guò)的時(shí)候,行星架就必須能隨著固定抱索器順利轉(zhuǎn)動(dòng),不能有卡滯現(xiàn)象,此時(shí)可以通過(guò)調(diào)緊調(diào)松調(diào)緊裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),最佳狀況是固定抱索器過(guò)去后行星架再轉(zhuǎn)一格即停下不動(dòng)為最佳狀況。當(dāng)需要調(diào)松調(diào)緊以控制行星架的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況時(shí)，先松開(kāi)鎖緊螺母4，然后調(diào)松調(diào)緊調(diào)緊螺桿5，試運(yùn)行正常后再鎖緊鎖緊螺母4即可。平時(shí)運(yùn)得當(dāng)中，必須檢查此裝置的狀況,防止意外松脫,發(fā)生事故（見(jiàn)圖2）。
圖2
1—壓縮彈簧, 2—耐磨替換板, 3—耐磨鋼珠, 4—鎖緊螺母, 5—調(diào)緊螺桿
2 裝置優(yōu)點(diǎn)
（1）與過(guò)去我們?cè)?jīng)使用過(guò)的“7”字形固定抱索器及抗繩輪組轉(zhuǎn)彎?rùn)C(jī)構(gòu)相比，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)可靠、安全高效、投資少、操作簡(jiǎn)單、易于管理、維護(hù)費(fèi)用低。
(2)設(shè)計(jì)了獨(dú)有的轉(zhuǎn)彎吊椅通過(guò)自動(dòng)保護(hù)裝置，吊椅通過(guò)轉(zhuǎn)彎點(diǎn)時(shí)，如果吊椅的抱索器松動(dòng)打滑，在PLC設(shè)定時(shí)間內(nèi)接近傳感器沒(méi)有檢測(cè)到下一個(gè)吊椅通過(guò)的信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)停止運(yùn)行，并發(fā)出故障報(bào)警聲，同時(shí)顯示窗口將顯示“轉(zhuǎn)彎滑椅保護(hù)”。
3 應(yīng)用情況及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益
3.1 應(yīng)用情況
2008年初，馬口礦專門(mén)開(kāi)拓了一條從一水平到二水平的用于員工上下班的架空乘人裝置（俗稱猴車）運(yùn)人巷道。該巷道長(zhǎng)860米，寬3.5米，高2.6米，內(nèi)有25°、210米長(zhǎng)的斜坡一處，17°24’24”的轉(zhuǎn)彎一處。原來(lái)安裝的是“可摘掛抱索器架空乘人裝置”，因存在乘坐不方便、管理不便、運(yùn)行效率低、安全保障性差、入井人員高峰期時(shí)，吊椅調(diào)度困難等問(wèn)題，使用效果不是很理想。經(jīng)多方論證，在不改變?cè)瓉?lái)猴車安全性能的前提下安裝了設(shè)計(jì)兩組猴車“行星輪系固定抱索器轉(zhuǎn)彎裝置”，將摘掛式抱索器改成固定式抱索器，從而解決了原來(lái)猴車存在的問(wèn)題，并且一次性安裝調(diào)試成功，運(yùn)行以來(lái)，沒(méi)有出現(xiàn)大的故障，效果良好。改裝后的猴車，其最大優(yōu)點(diǎn)就是乘坐方便、運(yùn)行效率高、安全性大大提高，同時(shí)克服了原來(lái)猴車因摘掛吊椅存在的缺陷。
3.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益
(1)節(jié)約了一套運(yùn)輸設(shè)備，減少了一個(gè)運(yùn)人環(huán)節(jié)，如未解決水平轉(zhuǎn)彎問(wèn)題，該系統(tǒng)需兩部猴車，按從水平轉(zhuǎn)彎處起再裝備1套650m架空乘人裝置計(jì)算，節(jié)約資金90余萬(wàn)。
(2)減少了管理人員，節(jié)省了勞動(dòng)力，比使用活動(dòng)抱索器可減少吊椅管理人員6名，按每工平均130元計(jì)算，則年創(chuàng)效130元/工×22個(gè)工/月×12個(gè)月×6人＝21萬(wàn)元。
(3)減少了行走時(shí)間，減少了體力消耗，使工人能夠保持充沛的精力進(jìn)行工作，避免了因人的不安全因素導(dǎo)致事故發(fā)生的可能運(yùn)人環(huán)節(jié)。經(jīng)測(cè)算，同原路線相比往返可節(jié)省40分鐘左右，節(jié)省一半時(shí)間，員工體力得到一定保障，提高了勞動(dòng)效率，同時(shí)有效工作時(shí)間大大提高了，以人員進(jìn)出最高峰（早班）時(shí)為100人計(jì)算，二班、夜班平均50人，日平均進(jìn)出400人·次，按往返一次節(jié)約2/3小時(shí)/人計(jì)算，每年節(jié)約的工時(shí)費(fèi)為：300天×400人·次×2/3小時(shí)×18元/小時(shí)＝144萬(wàn)元。
(4)由于實(shí)行了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使架空乘人裝置能夠節(jié)能運(yùn)行。預(yù)計(jì)每年可節(jié)約電費(fèi)15萬(wàn)元，減少更換輪襯和鋼絲繩費(fèi)用10萬(wàn)元，共計(jì)25萬(wàn)元。
(5)該技術(shù)為國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)，解決了多年來(lái)固定抱索器水平轉(zhuǎn)彎裝置因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性差、造價(jià)高難以普及推廣應(yīng)的難題，具有巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
4 結(jié)束語(yǔ)
該技術(shù)為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)方便，克服了現(xiàn)有固定抱索器轉(zhuǎn)彎裝置機(jī)構(gòu)龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、轉(zhuǎn)彎時(shí)抱索器與機(jī)構(gòu)輪系之間沖擊力大、磨損嚴(yán)重、運(yùn)行不夠平穩(wěn)等諸多缺點(diǎn)，經(jīng)試用證明，總體性能指標(biāo)居國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品領(lǐng)先地位。
“定位鎖緊裝置”的彈簧易損，需經(jīng)常更換，增加了維護(hù)用工及易損件的費(fèi)用，需優(yōu)化“定位鎖緊裝置”設(shè)計(jì)，或改進(jìn)“定位鎖緊裝置”彈簧的材質(zhì)，提高其抗疲勞強(qiáng)度。該技術(shù)使得礦井復(fù)雜巷道條件下運(yùn)人系統(tǒng)使用固定報(bào)索器架空乘人裝置實(shí)現(xiàn)垂直、水平轉(zhuǎn)彎連續(xù)運(yùn)送的普遍推廣成為可能，具有極為廣闊的推廣應(yīng)用前景。
