矿用无轨胶轮车检测方法应用探讨

矿用无轨胶轮车检测方法应用探讨

樊小荣,张抱实

陕西安标检验认证有限公司

摘要：本文介绍了矿用防爆柴油机无轨胶轮车的制动系统结构、使用范围，在实践的基础上总结了矿用无轨胶轮车的检测方法，提出了新的检测方法，并且对在用检测中存在的问题提出了新的建议。

关键词：无轨胶轮车；制动系统；检测

煤矿井下运输分为主运输和辅助运输，辅助运输主要是井下辅助设备运输、运送人员、巷道清理、喷浆等方面，防爆无轨胶轮车一直是井下辅助运输的主要装备，对防爆无轨胶轮车的使用，不仅大大提升了矿井采掘作业的经济效益和生产效率，还节约人力资源，减轻了矿工的劳动强度，大幅度改善了煤矿的经营，可见未来无轨胶轮车的使用也是矿井辅助运输的发展重点。

矿用无轨胶轮车属于厂内车辆，长期以来，这类车辆的入厂、在用、大修以及报废等工作一直处于无监管状态，也没有一定的技术规范进行规范。加上生产厂家技术不成熟以及技术能力的差别，导致市场上各类非防爆、假防爆或者不规范生产车辆保有量巨大。2019年震惊全国的神木“白吉”矿业事故的直接原因就是因为无MA标志非防爆运煤车产生火花，点燃达到爆炸浓度的煤尘，发生爆炸造成人员伤亡。因此，迫切需要将这类车辆的在用检测规范的建立起来。

一、检验项目可行性研究概述

关于防爆柴油机无轨胶轮车的检测检验，目前国内只有标准MT/T989-2006作为型式检验标准，还没有具体可供参考的现场安全和性能检测标准。型式检验必须在固定场所的检测线上和模拟井下现场环境的专用实验室共同来完成，大部分煤矿生产现场不具备现场检验的硬性条件。因此，积极探索在现场对煤矿在用防爆无轨胶轮车进行安全性能检验的方法，通过安全检验及时发现并排除安全隐患，从而保证车辆安全运行，是有效预防无轨胶轮车因安全性能故障引发生产安全事故的重要手段。

笔者通过近几年的现场检测经验，综合MT989-2006、AQ1064-2008、《煤矿安全规程》等现有标准规范，提出对于矿用柴油机无轨胶轮车现场检测方面的总结，将其成文如下，希望可以对煤矿在用无轨胶轮车检测系统的形成和成熟提出一定的参考意见，以期用一套简单实用且准确度高的检测方法对矿用车在用检测作出贡献。因文字受限，其他容易实现的检测参数将不做详细展开。

二、具体的检测方法应用探究

（一）转向系统检测

车辆行驶中，能使转向轮偏转以实现汽车转向的一整套机构称为汽车转向系。一辆车的转向盘使用起来比较轻便，能够明显减少驾驶员的疲劳程度。实际中，用转向盘上外缘的最大切向力，即转向力表示。GB7258-1997《机动车运行安全技术条件》中有关转向力的要求如下：

1、机动车在平坦、硬实、干燥和清洁的水泥或沥青道路上行驶，以10km/h的速度在5s之内沿螺旋线从直线行驶过渡到直径为24m的圆周行驶，施加于转向盘外缘的最大切向力不得大于245N。

2.机动车转向盘的最大自由转动辆从中间位置向左或向右转角度不得大于：

A、最大设计车速大于或等于100km/h的机动车10°；

B、最大设计车速小于100km/h的机动车（三轮农用运输车除外）15°；

C、三轮农用运输车22.5°

矿用无轨胶轮车使用环境复杂，路面平整度低等因素，转向系统极其容易损坏或者达不到技术使用要求，这不但增加了驾驶员的操纵疲劳，也会造成转向失灵后的车辆失控事故。检测参数参照上述标准中的2.B即：转向力不得大于245N，转向角不得大于15°。

（二）尾气检测

大部分矿用无轨胶轮车使用柴油机作为主要动力，柴油机尾气排放主要有CO、NOx和颗粒物(PM)，其中CO对人体健康的危害相当大，NOx的浓度与汽油机相当,颗粒物(PM)是汽油机的几十倍。MT220-90规定在吸入空气成分为零时，在未经稀释排气中CO、NOx排放浓度值不能超过CO：1000ppm, NOx:800ppm。GB20891-2020规定功率范围在75-130kW范围内的CO排放值应小于5.0g/kWh,HC＋NOx总值应小于4.0g/kWh，PM值应小于0.30g/kWh。新标准细分了排放类型，也详细规定了排放值，并用新的单位代替了浓度表示，更加贴近实际运行排放工况。

因此，必须在车辆正常运行工况下检测尾气排放中CO、NOx、PM的排放量，以此判断该车辆尾气是否合格。

（三）制动系统

车辆应设置足以使其减速，停车和驻车的制动系统，应具有行车制动、应急制动和驻车制动性能。应急制动可以是行车制动系统，具有应急特性或是与行车制动分开的系统。行车制动的控制装置与驻车制动的控制装置应相互独立。应急制动的操纵，驾驶员在座位上至少用一只手握住转向盘的情况下，就可以实现制动。它的操纵机构可以与行车制动系统的操纵机构结合，也可以与驻车制动系统的操纵机构结合，但三者操纵机构不得结合在一起。

防爆无轨胶轮车的停车制动有中央制动和行驻一体两种方式。中央制动是将一套制动器安装在传动轴上来实现停车制动，行驻一体制动方式是利用制动系统液压传动方向，利用系统换向阀的正反方向变换来实现停车与行车切换，从而形成停车/驻车制动，相比中央制动器而言，该类制动方式节省了一套制动器，但可能会增加停车制动失效的风险。

汽车制动性能检测分为台架试验法和道路试验法两种，对于不能进行台试检测制动性能的车辆及对台试检测制动性能的结果有争议时，均需进行路试检测制动性能。在煤矿检测环境（尤其规定试验坡道）不满足的情况下，最有效直接的检测方法就是路试，检测制动距离仪器一般用五轮仪或者光电式的检测仪，特殊情况下，也可对地面形成的压痕距离测量制动距离，需要指出的是，直接测量地面压痕得出的制动距离要比实际制动距离要短。

煤矿地形复杂，特别是地面没有可用于检测车辆的坡道。笔者通过设计过程计算，以车辆最大爬坡度为基础，推导出在该坡道上停住所需的制动力，然后在平道上进行拉力试验，得到的数值大于该制动力，则可视为，在设计最大坡度上的制动力矩达到要求，进而可以判断是否可以在设计平坡道上满足坡道制动的要求。通过一系列现场试验数据比对，认为该方法稳定，适用。

值得注意的是，该检测方法，对于测力器安装位置有一定的误差要求，尽量安装在驱动桥上，以降低因力矩受力点对于制动器受力点之间出现的受力误差。有部分车辆安装中央制动器后，还有轮边减速器作为备用，因此，是否需要根据轮边减速器的减速比来进行计算，还需根据试验进行验证。

三、结束语

确保煤矿井下在用防爆无轨胶轮车的安全运行，是关系到煤矿安全生产的重大问题。陕西境内，随着煤矿生产的发展形势不断变化，防爆无轨胶轮车的数量会越来越多。煤矿在用防爆无轨胶轮车的安全生产检测检验，能快速分析存在的安全隐患，及时采取有效措施进行有针对性的解决，更好地位煤矿安全生产提供有力的技术保障。因此，应当及时必要的对煤矿在用无轨胶轮车的使用管理、安全检测以及安全生产监察等项目进行预防和管理。及时正确的发现问题，为煤矿安全生产服务。

参考文献：

[1]董建军, 张文明, 石博强. 浅谈我国地下防爆无轨胶轮车的应用与前景[J]. 矿山机械, 2008, 36(17):4.

[2]刘维世. 煤矿井下在用防爆无轨胶轮车运输事故车辆技术原因分析及其预防研究[J].内蒙古煤炭经济，2014（08）：87-88.

作者简介：樊小荣（1987.02--），男，陕西省吴堡县人，汉族，大学本科学历，陕西安标检验认证有限公司检测一部，研究方向为矿用机械设计检测。

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