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【摘 要】随着社会的发展，对矿物资源的需求越来越大。矿山开采的安全问题也日益成为社会关注的焦点。为保护国家财产安全和矿工的生命安全，我国建立并完善了矿山救援体系，其中很重要的一个环节就是矿山救援的设备。应国家安全生产应急救援指挥中心的需求，开发一款可实现垂直救援的救援设备，三一起重机公司于2013年研发了矿山救援专用的救援车并交付使用。
【关键词】矿山；救援车；垂直救援
前言
三一起重机公司应国家安全生产应急救援指挥中心国家矿山应急救援队建设的需求于2013年研发了一种新型的矿山救援车。它是三一起重机公司自主研发的，具有自主知识产权的集矿山救援提升和救护一体的专用设备。
1.救援车的结构组成
救援车的整机结构如图1。根据要求，本救援车既要能在发生矿难时进行救援作业，也需满足能在非救援时期进行一定的吊装作业（额定起重量为30T），即本车需具备两种工况—救援工况和起重工况。这也使得整车在外观上乍看类似于普通的起重机，但实际上却与普通起重机有很大的不同。
图1. 矿山救援车整机结构图
1）底盘总成
救援车的底盘为全地面起重机底盘，带油气悬架和全轮转向功能。底盘又由车体结构、动力系、传动系统、行驶系、转向系统、驾驶室、制动系统和下车电气系统等组成。
2）起重臂总成
救援车的起重臂不同于相似吨位的汽车起重机的起重臂，它的特点三节臂结构，各节臂均为U型截面。由伸缩油缸和绳排驱动二、三节臂的同步伸缩。救援车的起重臂总成由主臂、伸缩机构、臂端滑轮及附件等组成。
3）液压系统
整车的液压系统包括上车液压系统和下车液压系统两部分。前者主要是装于转台上的主阀、变幅回路、伸缩回路、卷扬回路和各种附件等。后者则均位于底盘上，包括柱塞泵与齿轮泵、多路阀、中回、油箱、支腿油路、悬架油路、转向油路和各种其他阀等。
4）转台总成
转台是整车最重要的受力件之一，连接上部的起重臂与下部的车架。救援车的转台主要由转台结构体、卷扬减速机、起升钢丝绳、回转支承、回转减速机、集中润滑系统和转台外围件等组成。
5）上车电气系统
电气系统是整车的控制中心，上车电气系统由上车电控箱、过卷保护、三圈过放保护、力矩限制器、高度限位器、无线遥控器和各类灯具等组成。
6）备胎
规格为385/95R25，固定在车架尾部的专用备胎架上。
7）救援舱与补给舱
救援舱与补给舱是本车区别于普通起重机最直接的特征。补给舱一般放置于救援舱内部，而救援舱则倾斜放置于走台板上方。其底部以可旋转底座固定，上端置于驾驶室后方的吊臂支架上并捆绑紧固带固定。
8）起重钩总成
在救援车切换至起重工况时起吊载荷之用，在进行救援工作时起重钩可不携带。
2.救援舱、补给舱的结构
对救援车而言，进行救援最核心的部件是救援舱和补给舱。为节省篇幅，本文仅介绍救援舱（如图2）和补给舱（如图3）。
图2 救援舱结构图 图3 补给舱结构图
2.1 救援舱
如图2，救援舱由以下几个部分组成：
1）钢丝绳防旋器：减少提升钢丝绳旋转对救援舱的影响；
2）上导向架、下导向：引导救援舱在救援井内垂直运动，减小碰撞；
3）减震滚轮：防止救援舱体直接与井壁摩擦、碰撞；
4）设备舱：存放应急电池、应急缓降机等救援设备；
5）人员舱：搭载受救援人员；
6）上舱门、下舱门：人员舱的进出口，根据井下巷道的特点分为上下两截；
7）脱开装置：在救援舱被卡住时，可快速打开救援舱底部，以便受救援人员逃生；
本救援舱内部还配备了压缩氧气自救器、生命体征检测仪、摄像头和通讯装置等设备，且均为防爆设计的产品，能满足矿山井下救援的需求。
2.2 补给舱
2010年智利救援中水、食物和药品的供给是通过一根直径为88mm的管道进行输送的，考虑到救援效率和施工量，本救援车新设计了专用的补给舱（如图3）。
补给舱整体采用不锈钢材质制作，其结构包括吊耳、舱体、下舱盖和开启把手。打开下舱盖即可装卸补给品。考虑到井下受救援人员身体情况，补给舱的下舱盖可快速开启和锁紧。
3.救援车的使用
在使用救援舱进行垂直救援之前，应检查救援井是否坚固可靠，在载人之前应至少进行一次全程空载运行。检查事项还包括：
1）救援井内全程应加装金属套管，内壁不得有突出物，套管内径不得小于620mm。
2）救援井直线度与套管内径有关，应小于套管内径与救援舱要求的最小内径（600mm）的差值。
3）救援井轴线与铅垂线的夹角应保证，提升钢丝绳不得与救援井井口发生摩擦。
4）救援舱舱门开口宽度478mm，高度1500mm，设置上下两个舱门。救援巷道高度大于2100mm时，两个舱门可同时打开；救援巷道高度为1450mm～2100mm时，可打开下舱门。若巷道高度低于1450mm，必须对救援井下方的巷道开挖，至少保证可开启1个舱门。
图4. 救援舱上端部的拆卸
救援舱下井前，需先将救援车底盘的支腿完全伸出并调平。松开固定救援舱的紧固带。以无线遥控器操作起重臂转至救援舱上方，并按图4使钢丝绳端头的快速索节正对救援舱的钢丝绳防旋器，连接快速索节和钢丝绳防旋器。再将其底部与旋转固定座的连接松开。
启动卷扬，将救援舱提升出安放底座并转移至工作位置，救援舱即可投入使用（如图5）。
图5. 救援舱吊离固定座
4.结语
三一起重机公司开发的新型矿山救援车集救援舱、垂直提升、全地面底盘于一体，可在15分钟内准备完毕，由于其全轮驱动，最大爬坡度可达55%，最小转弯直径小于14m，整车最高行驶速度可达85km/h，缩短了应急响应的时间，同时提高了救援的效率，为尽快挽救生命提供了保障。
【关键词】矿山；救援车；垂直救援
前言
三一起重机公司应国家安全生产应急救援指挥中心国家矿山应急救援队建设的需求于2013年研发了一种新型的矿山救援车。它是三一起重机公司自主研发的，具有自主知识产权的集矿山救援提升和救护一体的专用设备。
1.救援车的结构组成
救援车的整机结构如图1。根据要求，本救援车既要能在发生矿难时进行救援作业，也需满足能在非救援时期进行一定的吊装作业（额定起重量为30T），即本车需具备两种工况—救援工况和起重工况。这也使得整车在外观上乍看类似于普通的起重机，但实际上却与普通起重机有很大的不同。
图1. 矿山救援车整机结构图
1）底盘总成
救援车的底盘为全地面起重机底盘，带油气悬架和全轮转向功能。底盘又由车体结构、动力系、传动系统、行驶系、转向系统、驾驶室、制动系统和下车电气系统等组成。
2）起重臂总成
救援车的起重臂不同于相似吨位的汽车起重机的起重臂，它的特点三节臂结构，各节臂均为U型截面。由伸缩油缸和绳排驱动二、三节臂的同步伸缩。救援车的起重臂总成由主臂、伸缩机构、臂端滑轮及附件等组成。
3）液压系统
整车的液压系统包括上车液压系统和下车液压系统两部分。前者主要是装于转台上的主阀、变幅回路、伸缩回路、卷扬回路和各种附件等。后者则均位于底盘上，包括柱塞泵与齿轮泵、多路阀、中回、油箱、支腿油路、悬架油路、转向油路和各种其他阀等。
4）转台总成
转台是整车最重要的受力件之一，连接上部的起重臂与下部的车架。救援车的转台主要由转台结构体、卷扬减速机、起升钢丝绳、回转支承、回转减速机、集中润滑系统和转台外围件等组成。
5）上车电气系统
电气系统是整车的控制中心，上车电气系统由上车电控箱、过卷保护、三圈过放保护、力矩限制器、高度限位器、无线遥控器和各类灯具等组成。
6）备胎
规格为385/95R25，固定在车架尾部的专用备胎架上。
7）救援舱与补给舱
救援舱与补给舱是本车区别于普通起重机最直接的特征。补给舱一般放置于救援舱内部，而救援舱则倾斜放置于走台板上方。其底部以可旋转底座固定，上端置于驾驶室后方的吊臂支架上并捆绑紧固带固定。
8）起重钩总成
在救援车切换至起重工况时起吊载荷之用，在进行救援工作时起重钩可不携带。
2.救援舱、补给舱的结构
对救援车而言，进行救援最核心的部件是救援舱和补给舱。为节省篇幅，本文仅介绍救援舱（如图2）和补给舱（如图3）。
图2 救援舱结构图 图3 补给舱结构图
2.1 救援舱
如图2，救援舱由以下几个部分组成：
1）钢丝绳防旋器：减少提升钢丝绳旋转对救援舱的影响；
2）上导向架、下导向：引导救援舱在救援井内垂直运动，减小碰撞；
3）减震滚轮：防止救援舱体直接与井壁摩擦、碰撞；
4）设备舱：存放应急电池、应急缓降机等救援设备；
5）人员舱：搭载受救援人员；
6）上舱门、下舱门：人员舱的进出口，根据井下巷道的特点分为上下两截；
7）脱开装置：在救援舱被卡住时，可快速打开救援舱底部，以便受救援人员逃生；
本救援舱内部还配备了压缩氧气自救器、生命体征检测仪、摄像头和通讯装置等设备，且均为防爆设计的产品，能满足矿山井下救援的需求。
2.2 补给舱
2010年智利救援中水、食物和药品的供给是通过一根直径为88mm的管道进行输送的，考虑到救援效率和施工量，本救援车新设计了专用的补给舱（如图3）。
补给舱整体采用不锈钢材质制作，其结构包括吊耳、舱体、下舱盖和开启把手。打开下舱盖即可装卸补给品。考虑到井下受救援人员身体情况，补给舱的下舱盖可快速开启和锁紧。
3.救援车的使用
在使用救援舱进行垂直救援之前，应检查救援井是否坚固可靠，在载人之前应至少进行一次全程空载运行。检查事项还包括：
1）救援井内全程应加装金属套管，内壁不得有突出物，套管内径不得小于620mm。
2）救援井直线度与套管内径有关，应小于套管内径与救援舱要求的最小内径（600mm）的差值。
3）救援井轴线与铅垂线的夹角应保证，提升钢丝绳不得与救援井井口发生摩擦。
4）救援舱舱门开口宽度478mm，高度1500mm，设置上下两个舱门。救援巷道高度大于2100mm时，两个舱门可同时打开；救援巷道高度为1450mm～2100mm时，可打开下舱门。若巷道高度低于1450mm，必须对救援井下方的巷道开挖，至少保证可开启1个舱门。
图4. 救援舱上端部的拆卸
救援舱下井前，需先将救援车底盘的支腿完全伸出并调平。松开固定救援舱的紧固带。以无线遥控器操作起重臂转至救援舱上方，并按图4使钢丝绳端头的快速索节正对救援舱的钢丝绳防旋器，连接快速索节和钢丝绳防旋器。再将其底部与旋转固定座的连接松开。
启动卷扬，将救援舱提升出安放底座并转移至工作位置，救援舱即可投入使用（如图5）。
图5. 救援舱吊离固定座
4.结语
三一起重机公司开发的新型矿山救援车集救援舱、垂直提升、全地面底盘于一体，可在15分钟内准备完毕，由于其全轮驱动，最大爬坡度可达55%，最小转弯直径小于14m，整车最高行驶速度可达85km/h，缩短了应急响应的时间，同时提高了救援的效率，为尽快挽救生命提供了保障。