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[摘 要]文章对煤矿在钢轨运输方面及材料车进行了简要介绍，设计了一种新型钢轨专用运输车，介绍了设计方案，结构及其使用方法。介绍了一种新型钢轨装夹结构，该运输车结构简单紧凑，操作方便，提高了煤矿钢轨运输的安全系数，保证了煤矿钢轨运输的安全性和可靠性。
[关键词]钢轨；运输车；设计；装夹；结构
中图分类号：TK262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0390-01
引言
在进行煤矿井下作业时，大部分机电设备的运输是通过轨道运输车辆来完成的。在工作面工作中供电设备的移动，安装、撤离工作面设备时都要用到轨道运输车量。轨道运输是现今煤矿井下不可或缺的基础运输系统。轨道运输首先要有钢轨作为所有轨道运输车辆的轨道，才能实现材料及设备地运输。显然钢轨是轨道运输系统中的重中之重，并且在井下铺设用量较大，而钢轨等长度较长的材料从地面往井下运输是矿井生产环节的重要组成部分，它贯穿了矿井的各个生产环节，技术性强。尤其在斜巷运输钢轨的安全运行对煤矿安全生产和保障职工生命健康意义非常重大。目前物料运输主要使用的普通材料车运输，但对于如钢轨这种长物料的运输仍然采用传统运输车稍作改进捆绑后进行运输，这种钢轨运输材料车捆绑强度及方式起着决定性作用，当捆绑方式不对及捆绑强度不够，极易造成钢轨的滑落，轻则造成设备事故，重则引起人身安全事故。本文设计了一种更加安全可靠的运输钢轨专用材料车，不仅规范了钢轨运输的固定标准。而且，将钢丝绳捆绑的方式改为螺丝压板固定，两端在托梁上设计一个挡板以防止钢轨在斜巷运输时发生窜动，保证了钢轨在煤矿生产中的安全运输，提高了钢轨在装车时的固定效率，减轻了工人的劳动强度，省去专设人员对每次每辆钢轨运输车辆的捆绑可靠性检查，节约了人员时间的投入，具有显著的社会效益和经济效益。
1 材料车简介
如上图所示，现今煤矿运输材料车结构如此。适用于矿山井下巷道及地面车场，运输材料及其它物料。数辆矿车组成一列，由动力机车牵引在轨道上行走。该结构材料车由车箱，车架及轮对三部分组成，三部件联接成为一个固定的整体。其规格按承载的大小区分，2t、3t、5t、10t较为普遍。产品执行标？GB/T2885.6-2008《矿用窄轨车辆第6部分：材料车》和？MT387-2007《煤矿窄轨矿车安全性测定方法和判定原则》。该结构的材料车主要运输坑木、支架或其他较短材料，不超过车身长度的材料。现使用最多的该种结构材料车车身长度大都小于3.5米，而钢轨的长度都在6、8、9米左右，显然该结构的材料车不适用于运输钢轨。
2 钢轨运输车设计思路及方案
2.1 钢轨运输高度
钢轨由于长度较长，在运输过程首先应考虑到转弯问题，一般在水平弯道中，巷道设计时都会考虑到长直材料或设备的转弯问题，钢轨在水平方向都可顺利通过。而在巷道的垂直方向的弯道，如果钢轨距离地面即图中钢轨运输高度过低，会导致钢轨与地面碰到一起，在有一定角度的巷道中无法顺利通过。因此在设计中必须考虑运输钢轨在垂直弯道中通过问题，即钢轨运输高度。因巷道高度受限，不能将车身高度设计过高，导致与巷道上面碰撞，以免在低矮巷道中无法顺利通过。根据以上两方面的考虑，且在长期煤矿使用中总结，钢轨运输高度以900mm最佳，整体车身高度不超过1200mm。
2.2 载重量的选择
随着煤矿机械化提高、生产能力地提高，煤矿轨道运输钢轨数24Kg、30Kg较多，由于受材料车宽度限制，现在通用地材料车宽度在小于1.2米，一辆车最多能载重10根，按照最长9米计算，一辆车装满钢轨，其重量不超过3t；根据以上数据，文中设计的钢轨运输专用车选用5t或着10t煤矿材料车进行改进设计。
2.3 钢轨的在车辆中的固定及防窜结构选择
为了防止用钢丝绳捆绑时出现捆绑不牢靠，出现钢轨窜动的情况。设计一种采用刚性物件，在其与钢轨接触面设计成与钢轨完全贴合，并在接触面上贴合具有摩擦阻力系数大的柔性面板，文中优先选用了10mm厚的软橡胶，采用螺钉固定在在上夹板，并用高强度螺栓将钢轨夹到上下面板中间。为了更加保险，更加安全地运输钢轨，在车辆两端设计可拆卸的长托梁，并在长托梁的端头设计挡板，以防止钢轨在斜巷运输过程中的下窜。
3 结构与特点
一组上夹板可以夹两根钢轨，在其两侧按照钢轨截面制作与之相适应的圆弧面，以在横向对钢轨进行限制，防止钢轨在横向窜动。在上下夹板上均采用10mm厚度的橡胶板，采用沉头螺钉进行固定，以保证与钢轨接触面的阻力系数增大，更好的防止钢轨窜动。
在钢轨的运输过程有震动，为防止螺栓松动而引起在钢轨在斜巷运输过程中的下窜，为了更牢靠地运输钢轨，因此设计了长托梁，并在长托梁的端头设计挡板，不仅可以防止钢轨下窜，更能防止钢轨在运输过程由于路面不平而引起的震动，和钢轨在车架两端进行上下抖动。
4 使用及操作
该钢轨专用运输车，如在平巷中或地面运输钢轨时，可以去掉长托梁，以方便钢轨装夹及取放。该车由于长度较长，所以只能单车使用，不能串车使用，以免在斜巷转平巷运输时，两车相撞，导致发生安全事故。
在斜巷运输过程中，为了保证安全，首先安装可拆卸长托梁，检查牢靠后，吊装钢轨，注意要保证钢轨防止平衡两端等长。然后将上下夹板使用高强度螺栓进行连接。检查螺栓连接无松动后，才可下井。
5 结语
更安全、更实用的钢轨专用运输车是煤矿安全高效作业的一部分。文中设计的钢轨专用运输车通过在煤矿上的使用，进一步验证了该钢轨专用运输车的实用性，相对于钢丝绳捆绑固定形式，更安全、牢靠。其结构简单，制作方便，使用轻松。提高了煤矿钢轨运输作业的可靠性、安全性。
参考文献
[1] 孫百存，姜广臣，赵国超.矿井斜巷运输事故的调查分析与对策[B].煤矿安全，2011，5：164-166.
[2] 濮良贵，纪明刚.机械设计[K].7版.北京：高等教育出版社，2006.
[关键词]钢轨；运输车；设计；装夹；结构
中图分类号：TK262 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0390-01
引言
在进行煤矿井下作业时，大部分机电设备的运输是通过轨道运输车辆来完成的。在工作面工作中供电设备的移动，安装、撤离工作面设备时都要用到轨道运输车量。轨道运输是现今煤矿井下不可或缺的基础运输系统。轨道运输首先要有钢轨作为所有轨道运输车辆的轨道，才能实现材料及设备地运输。显然钢轨是轨道运输系统中的重中之重，并且在井下铺设用量较大，而钢轨等长度较长的材料从地面往井下运输是矿井生产环节的重要组成部分，它贯穿了矿井的各个生产环节，技术性强。尤其在斜巷运输钢轨的安全运行对煤矿安全生产和保障职工生命健康意义非常重大。目前物料运输主要使用的普通材料车运输，但对于如钢轨这种长物料的运输仍然采用传统运输车稍作改进捆绑后进行运输，这种钢轨运输材料车捆绑强度及方式起着决定性作用，当捆绑方式不对及捆绑强度不够，极易造成钢轨的滑落，轻则造成设备事故，重则引起人身安全事故。本文设计了一种更加安全可靠的运输钢轨专用材料车，不仅规范了钢轨运输的固定标准。而且，将钢丝绳捆绑的方式改为螺丝压板固定，两端在托梁上设计一个挡板以防止钢轨在斜巷运输时发生窜动，保证了钢轨在煤矿生产中的安全运输，提高了钢轨在装车时的固定效率，减轻了工人的劳动强度，省去专设人员对每次每辆钢轨运输车辆的捆绑可靠性检查，节约了人员时间的投入，具有显著的社会效益和经济效益。
1 材料车简介
如上图所示，现今煤矿运输材料车结构如此。适用于矿山井下巷道及地面车场，运输材料及其它物料。数辆矿车组成一列，由动力机车牵引在轨道上行走。该结构材料车由车箱，车架及轮对三部分组成，三部件联接成为一个固定的整体。其规格按承载的大小区分，2t、3t、5t、10t较为普遍。产品执行标？GB/T2885.6-2008《矿用窄轨车辆第6部分：材料车》和？MT387-2007《煤矿窄轨矿车安全性测定方法和判定原则》。该结构的材料车主要运输坑木、支架或其他较短材料，不超过车身长度的材料。现使用最多的该种结构材料车车身长度大都小于3.5米，而钢轨的长度都在6、8、9米左右，显然该结构的材料车不适用于运输钢轨。
2 钢轨运输车设计思路及方案
2.1 钢轨运输高度
钢轨由于长度较长，在运输过程首先应考虑到转弯问题，一般在水平弯道中，巷道设计时都会考虑到长直材料或设备的转弯问题，钢轨在水平方向都可顺利通过。而在巷道的垂直方向的弯道，如果钢轨距离地面即图中钢轨运输高度过低，会导致钢轨与地面碰到一起，在有一定角度的巷道中无法顺利通过。因此在设计中必须考虑运输钢轨在垂直弯道中通过问题，即钢轨运输高度。因巷道高度受限，不能将车身高度设计过高，导致与巷道上面碰撞，以免在低矮巷道中无法顺利通过。根据以上两方面的考虑，且在长期煤矿使用中总结，钢轨运输高度以900mm最佳，整体车身高度不超过1200mm。
2.2 载重量的选择
随着煤矿机械化提高、生产能力地提高，煤矿轨道运输钢轨数24Kg、30Kg较多，由于受材料车宽度限制，现在通用地材料车宽度在小于1.2米，一辆车最多能载重10根，按照最长9米计算，一辆车装满钢轨，其重量不超过3t；根据以上数据，文中设计的钢轨运输专用车选用5t或着10t煤矿材料车进行改进设计。
2.3 钢轨的在车辆中的固定及防窜结构选择
为了防止用钢丝绳捆绑时出现捆绑不牢靠，出现钢轨窜动的情况。设计一种采用刚性物件，在其与钢轨接触面设计成与钢轨完全贴合，并在接触面上贴合具有摩擦阻力系数大的柔性面板，文中优先选用了10mm厚的软橡胶，采用螺钉固定在在上夹板，并用高强度螺栓将钢轨夹到上下面板中间。为了更加保险，更加安全地运输钢轨，在车辆两端设计可拆卸的长托梁，并在长托梁的端头设计挡板，以防止钢轨在斜巷运输过程中的下窜。
3 结构与特点
一组上夹板可以夹两根钢轨，在其两侧按照钢轨截面制作与之相适应的圆弧面，以在横向对钢轨进行限制，防止钢轨在横向窜动。在上下夹板上均采用10mm厚度的橡胶板，采用沉头螺钉进行固定，以保证与钢轨接触面的阻力系数增大，更好的防止钢轨窜动。
在钢轨的运输过程有震动，为防止螺栓松动而引起在钢轨在斜巷运输过程中的下窜，为了更牢靠地运输钢轨，因此设计了长托梁，并在长托梁的端头设计挡板，不仅可以防止钢轨下窜，更能防止钢轨在运输过程由于路面不平而引起的震动，和钢轨在车架两端进行上下抖动。
4 使用及操作
该钢轨专用运输车，如在平巷中或地面运输钢轨时，可以去掉长托梁，以方便钢轨装夹及取放。该车由于长度较长，所以只能单车使用，不能串车使用，以免在斜巷转平巷运输时，两车相撞，导致发生安全事故。
在斜巷运输过程中，为了保证安全，首先安装可拆卸长托梁，检查牢靠后，吊装钢轨，注意要保证钢轨防止平衡两端等长。然后将上下夹板使用高强度螺栓进行连接。检查螺栓连接无松动后，才可下井。
5 结语
更安全、更实用的钢轨专用运输车是煤矿安全高效作业的一部分。文中设计的钢轨专用运输车通过在煤矿上的使用，进一步验证了该钢轨专用运输车的实用性，相对于钢丝绳捆绑固定形式，更安全、牢靠。其结构简单，制作方便，使用轻松。提高了煤矿钢轨运输作业的可靠性、安全性。
参考文献
[1] 孫百存，姜广臣，赵国超.矿井斜巷运输事故的调查分析与对策[B].煤矿安全，2011，5：164-166.
[2] 濮良贵，纪明刚.机械设计[K].7版.北京：高等教育出版社，2006.