矿用卡车举升安全确认系统的研究

矿用卡车举升安全确认系统的研究

郝小军 ,李东升

包钢集团白云铁矿公路运输作业部  包头市白云区  014080

摘要： 矿用卡车作为煤矿生产中重要的公路运输工具，其安全运行对提升煤矿的安全生产具有较大意义，而举升机构的安全确认是卡车安全运行的重要一点，通过对信息传输及转换，将箱斗下落状态及大箱销子窜出进行灯光及声音报警，能有效提升矿用卡车运行的安全性、连续性、稳定性。

关键词： 矿用卡车 举升 安全确认

1引言

随着我国经济技术的高速发展，煤作为重要资源需求量较大，煤矿生产量也在增大，自卸式卡车作为煤矿主要的公路运输工具，其需求量也在不断增加，在煤矿生产中，随处可见矿用卡车的身影。一些卡车生产企业也在不断地研究可适应不同道路条件、不同环境要求以及不同用途需求的卡车。

2矿用卡车举升安全确认系统的研究的意义

2.1提升了矿用卡车及煤矿生产的安全性

在煤矿生产的公路运输中，矿用卡车的应用较广泛，在矿用卡车落斗的过程中，由于不能及时确认及箱斗错位，导致卡车在举斗的状态下运行的情况时有发生，举斗状态下运行会出现刮碰高压线等安全事故的发生。同时矿用卡车销子窜出在作业过程中也无法检查，但销子一旦窜出、脱落，将使得大箱举升后倾斜、甚至使得大箱吊耳损坏折断、大箱脱落、发动机软连接损坏的严重恶性事故发生，此问题严重影响了卡车现场作业的安全性，也对煤矿的安全生产具有较大的威胁。所以，矿用卡车举升安全确认系统的研究能避免此类问题的发生，对提升矿用卡车及煤矿生产的安全性具有较大的意义。

2.2提高了矿用卡车工作的稳定性

矿用卡车自动装卸装置是一种集成物流成本，用自动化装卸代替了人工操作，应用价值、灵活性、实效性都较高，而举升装置作为其中的核心机构，一旦出现问题，就需要消耗时间及人工来维护维修，不仅造成了生产成本的增加，也影响卡车工作的连续性、稳定性。如卡车在举升状态下行走，还有可能触碰电线、管道等物体，严重的情况下可能需停运维护，影响煤矿的连续生产。矿用卡车使用降低故障出现不仅靠维修，更重要的是要在使用过程中能做到正确操作和精心维护，矿用卡车举升安全确认系统的运用，可使卡车在使用过程中提醒驾驶员规范操作，提前发现问题，及时消除问题隐患，能大大提高矿用卡车工作的连续稳定性，同时对煤矿的连续稳定生产也有较大的促进作用。

3矿用卡车举升安全确认系统技术要点

3.1 系统技术简介

在矿用卡车运行过程中，随着使用时间的增长，卡车落斗缓慢、举升系统故障、大箱销子窜出等举升问题日益增多，使得卡车司机落斗时间长、落斗后无法及时确认、箱斗错位，导致卡车举斗运行的情况时有发生。本安全确认系统可采用自动报警的功能实现以下两方面的技术：一是箱斗举升报警；二是大箱销轴窜出报警。具体如下：

（1）箱斗举升报警装置

该装置是在箱斗下落到位后，得到传感器确认信号并在驾驶室的操作台上显示该箱斗已落下，指示灯灭且报警器无报警。若箱斗未落到位时，传感器将信号传递给驾驶室内的操作台上指示灯亮红灯且报警器一直报警，以提示箱斗未落下。

（2）大箱销轴窜出报警装置

该装置是在大箱销子处安装检测销子传感器，监测销子是否窜出，超过一定阀值时，自动发出报警信号并在操作台上指示灯亮红灯，提示驾驶员销子窜出，同时该阀值设定应满足安全运行要求。

以上两套装置整合在一个系统中，共同组成矿用卡车举升安全确认系统，其中任意一个不满足安全行车要求是都会引起报警及指示灯亮红灯，这样就能保证卡车的举升装置及箱斗处于正确位置时再进行行驶操作。

3.2 系统组成及工作原理

该系统主要由以下四部分组成：检测箱斗下落传感器、检测销子传感器、安装在驾驶室内的电子控制单元、灯光及声音报警器等。工作原理如下：

箱斗举升报警装置：由电子控制单元接收到检测箱斗下落传感器传来的电信号，通过运算转换，如果箱斗处于未下落状态，传输至灯光及声音报警器单元，处于驾驶室内的指示灯亮红灯，同时报警器作报警提示。如果箱斗下落到位，灯光及报警器不工作，提示驾驶员箱斗已下落[3]。

大箱销轴窜出报警装置：提前在电子控制单元中输入满足卡车安全运行的销轴窜出阀值，由电子控制单元接收到检测销子传感器传来的电信号，通过运算转换，如果检测的销子窜出阀值超出电子控制单元中的设定值，传输至灯光及声音报警器单元，处于驾驶室内的指示灯亮红灯，同时报警器作报警提示，驾驶员需对车辆大箱销子做检查，必要时将车辆进行维修处理。如果检测的销子窜出阀值小于电子控制单元中的设定值，则灯光及报警器不工作，提示驾驶员大箱销轴位置无异常。

通过该系统的报警设置，卡车驾驶员可以再驾驶室内轻易检测到卡车箱斗是否下落及大箱销子是否窜出，如果有其中一个不满足行驶条件，就会引起驾驶室内的灯光及声音报警器工作，提示驾驶员检查或维修车辆，从而确保卡车行车安全。

4矿用卡车举升安全确认系统先进性分析

4.1 技术先进性分析

矿用卡车举升安全确认系统采用传感器信息传输功能以及电子控制单元的信息处理及运算转换，最终实现自动报警。在及时性、准确性、可靠性等各方面都运用了较先进的技术进行检测，在技术先进性方面具有较强的优势。

4.2 管理制度方面

采用新技术、引进新设备，提升了矿用卡车举升安全确认系统的自动化程度。减少了相关岗位的管理制度、标准规范，从管理方面也大大的优化了流程，提升了管理效率和管理方法。

4.3 环境影响方面

该矿用卡车举升安全确认系统主要是研究运用于煤矿中卡车使用，作业区域煤尘多、车辆振动大、所处地域温度变化大，所以在系统及研究和实际试用中要结合这些条件进行开展。目前有诸如机械式的举升报警系统或采用人工确认的方式都会受外界环境影响较大。如卡车在环境恶劣的条件下装卸车工作，外界雨雪天气、卡车的振动、恶劣的温度等都会导致举升确认不及时、不准确、可靠性差等，但本矿用卡车举升安全确认系统是采用传感器、电子控制单元、报警单元等信息技术，监控点设在卡车驾驶室内，外界恶劣的环境或复杂的地形造成的车辆振动等几乎不会影响到信息的采集及传输，可大大减少有外界环境等方面造成的检测不准确、不及时等情况，避免了卡车由于举升装置造成的安全事故。

5结束语

在煤矿生产及其他行业中，由于卡车箱斗未下落到位以及大箱销子窜出所造成的恶性生产或交通事故较多，发生事故后造成的人员生命及财产安全损失较大，已引起相关单位、部门及社会的关注。在行业内，也有人提出了一些诸如机械式的报警系统解决这一问题，但在实际运用过程中可靠性不强，效果不太理想。本文通过提出运用传感器的信息传输、电子控制单元的接收信息及运算转化，最终以灯及声音报警提示驾驶员箱斗未下落到位以及大箱销子窜出的信息。所用材料较少、结构简单、具有较强的可靠性、能及时准确地报警。所以，此系统在矿用卡车举升安全确认方面会有较好的应用前景。

参考文献：

[1] 陈益庆.自卸车举升机构智能控制系统研究. 重庆交通大学，2016.6。

[2] 陈占国.矿用汽车运输事故的原因分析与预防. 科技资讯，2015（04）。

[3] 董辉. 汽车用传感器[M]. 北京理工大学出版社，2013。