SSB蓄电池单轨吊机车电瓶自动更换装置的应用实践

2025-11-25 09:24:49

摘要：顾北煤矿井下电单吊机车使用过程中人工成本高、操作程序复杂且耗电量大，严重制约节能减排的工作进度，顾北煤矿要提高企业经济效益减少成输出，只有加强对井下电单吊机车工作的全面改造和升级，电牵引单轨吊机车电瓶自动更换装置应运而生，该装置以废旧回收物料为基础，实现电牵引单轨吊机车电瓶装置的自动更换，引用新型单轨吊机车电瓶装置后，大大提升了电单轨吊机车充电效率，节省井下人员消耗，实现创收11.3万元，通过引用单轨吊机车电瓶装置后实现让机车充电更加简单，有效保证井下煤矿运输的正常运行。

关键字：电牵引单轨吊；充电；工作强度；升级改造

0 引言

根据当前煤炭市场疲软现象，各个煤矿企业开展了集约高效、降本增效活动，尽可能降低成本。而井下运输采用柴油单轨吊运输成本较大，配件费用高，不易于维修；采用电单轨吊运输，维护方便，相比较配件成本较低，无污染噪音小等特点[1]。但是随着顾北煤矿采区西扩，吊轨线路延长、转载环节增多、井下工作地点所用建工材料增多，导致单轨吊出车频繁。由于因电瓶不能及时充满电，而井下操作司机又急于下料完成工作任务，使电瓶未充满电就出车，电瓶经常处于亏电现象，大大降低了电瓶使用寿命，明显增加运营成本。因此怎样在职工作业之前保证电瓶满电，成为了井下电单轨吊机车运行的一个难题。

1电牵引单轨吊充电方式现状

电牵引型单轨吊在顾北煤矿的应用主要是与萨尔夫机车配合使用，两车在使用的过程中，根据不同运输要求、特点，选择适合的运输车辆。其中电牵引型单轨吊在使用之前，必须保证电量充足，一方面保证将去的工作地点能够有足够电量往返，另一方面做到有足够的动力，保证工作时效[4]。而目前充电方式主要是在机车上完成，每次车和电瓶必须同时在指定的充电地点进行充电，缺一不可，因为电瓶结构在机车上，不能很好的分离，若进行分离需投入人力较大。所以当运输任务过多时，车辆分配紧张，且当班工人急于完成工作任务，电牵引机车常常处于亏电状态，使电瓶使用寿命大大降低。

2 电牵引单轨吊机车电瓶自动更换装置

2.1电瓶更换装置底座

根据现场实际情况，电牵引单轨吊机车电瓶装置的大小，设计出一个可以托起的电瓶装置的底座，首先由技术人员设计出合理的底座设计图纸，如图一所示。通过联系相关单位，利用回收的旧物材料，自行焊接电瓶底座。根据理论设计的图纸和现场焊接情况，初步完成了自动更换装置底座部分的工作[5]。电瓶自动更换装置底座如图1所示。

图1 电瓶自动更换装置底座示意图

2.2控制回路

在电牵引机车和现有的井下运行场所所具备的条件基础上，完成系统自动装置的设计。由专人在电瓶上安装了液压起吊马达，与起吊梁共用一个液压回路，示意图如图2所示。转换装置安设在驾驶室内，方便司机转换，液压起吊马达处安装操作控制阀，控制操作阀使电瓶上升下落，方便更换充好电的电瓶[6]。

图2 电瓶自动更换装置控制回路

连接电瓶装置采用动滑轮与定滑轮组合设计，这样不仅可以更加省力，而且能够达到节省空间。当班运输司机完成运输任务后，将机车开回到机车充电硐室，将电瓶连接到电瓶自动更换装置上，司机通过操作升降把手，将机车电瓶起吊后放入电瓶底座架上，利用底座上的轮子和轨道[7]，将更换后的电瓶推到巷道一侧，再将已经完成充电的电瓶更换到机车上，整个过程完成超不过半个小时，且操作人员仅按操作手柄和一些辅助力量，保证了当班工人工作量不增加，也可以完成可靠的充电操作。不仅能保证机车因操作充电不当而使机车电瓶使用时长降低，而且还能保证下一班接班人员出车按时完成运输任务[8]。

2.3二次微调

在电瓶更换过程中，由于距离巷帮的距离不够，给更换电瓶带来了一定困难；起吊梁的液压回路存在故障，致使操作手柄灵敏度欠佳。

调整电瓶底座的摆放位置，对单轨吊梁进行局部调整，保证了电瓶的及时更换及二次充电；由专人对起吊梁的液压系统回路进行了微调，保证了该系统地灵敏可靠[9]。以一台单轨吊机车作为实验，在精力充沛的青年职工中应用，每班作业选择去最远的工作地点，确保机车电瓶电量耗尽，下一班青年职工上班接车，更换电瓶继续作业，对机车的运行和电瓶的充电使用情况进行详细记录。根据机车运行和电瓶充电使用的记录情况，与之前安装的电瓶自动更换装置的机车进行比较，更加省力方便。

3实施效果及效益估算

此改造经试用至今，效果非常显著，其优点突出表现有以下几点：

（1）上一个班次电单轨吊下料回来，把电瓶落到更换器上充电，把充好电的电瓶换上，节省了时间。从根本上改变了以往有车有料而没有电、电瓶充电需要4、5个小时的等怠工现象[10]。该改造试用以来，极大地减少了工作用时，保障了物料运输的及时到位，有效缓解了司机的超时疲劳。

（2）改造后可以减少电瓶上保险的使用数量。改造前，当电瓶电量不足，机车在运行过程中就容易损坏保险，每班正常6个机车中有3个柴油车和3个电瓶车，3个电车当中有1个损坏保险（1个保险50元）。改造后，一年节省的保险费用=1×3×30×50×12=5.4万元。

（3）节省了单位职工的工作用时。没有电瓶更换装置之前，上一班回到15#检修硐室，电瓶电量基本用尽。下一班的工作人员需等待电瓶充电4～5个小时，此时就出现了有车有料而没有电的现象。运用了电瓶更换装置，保证了电瓶在出车之前是满电。每班正常以出6个车， 6个车中有3个柴油车和3个电瓶车，电瓶充电需要4个小时计算，1年节省工时=4×3×3×30×12=17280小时，折合工时工资6.9万元。

4结束语

利用废旧的回收物料进行改造设计，对电牵引单轨吊机车电瓶装置加装自动更换装置，使整个充电过程变得轻松可靠，有效的保证了井下运输任务能够在规定的时间内完成，同时对设备的维护提供了便利的条件。在避免过多人力资源投入的前提下，保证了机车充电的可靠运行，为矿山运输提供了有效的保障。