内容简介：
本文重点论述了XRC15-6/6型插爪式斜井人车的开动机构、制动装置和缓冲装置的结构、原理和人车试验方面的问题，尤其对人车的试验类别进行了较祥细的分类，而这样祥细的分类未见于以往的文献中。且本文的分类符合MT388-2007《矿用斜井人车技术条件》的相应条款。本文对于生产人车的厂家尤其对使用人车的矿井具有一定的指导意义。 插爪式斜井人车（以下简称人车）是煤矿斜井重要的载人设备，目前在我国的使用相当普遍。尽管近年来人车的结构呈现多样化趋势，但多数新型结构都是由本文人车改进而来，其工作原理基本相同。希望读者能通过本文达到举一反三的目的。
根据结构和作用的不同，人车有头车与挂车之分。组列后由钢丝绳直接牵引的是头车（只有一节），而其余都是挂车，位于最后一节的挂车也叫尾车。因头车已包含了挂车的所有结构，同时因人车的车体和行走机构不存在较复杂的动作机理，所以本文只重点介绍头车的开动机构、制动装置和缓冲装置以及人车的试验。
1 基本结构和工作原理
见图1，头车B与挂车A结构上基本相同，都是由行走机构1、车体2、缓冲装置3、制动装置7和开动机构8等组成。但头车的开动机构中必须配备手动落闸装置和平道闭锁装置（见图2），而挂车中只有尾车上安装一个用于远程控制头车手动落闸装置的操作手柄（见图1中的①），该操作手柄通过连杆与头车上的手拉杆31相连。而其余位于列车中间位置的挂车也可不配备这种操作手柄。
图2是头车开动机构、制动装置和缓冲装置的简图。为了更好的反映三者之间的相互作用而将三者绘制到同一个图面上。
1.1开动机构
开动机构B主要由手动落闸装置a、拉杆组件b、平道闭锁装置c和开动弹簧d等组成，其作用是控制人车的“开”与“停”。当人车在斜井轨道或平巷道上正常运行时，开动机构B能够确保制动装置C不发生意外落闸；而当人车位于斜井轨道且发生断绳事故时，开动机构B中的撞块3瞬间撞击制动装置C上的拔叉1，使插爪19和33瞬间插入道床或木枕上，以防跑车。如果人车因某种原因（自动落闸系统出现故障等）不能实现自动落闸，则可利用手动落闸装置a进行人工落闸。
1.1.1 拉杆组件
拉杆组件b主要由撞块3、斜面顶块7、挡块8、弹簧座9和拉杆10等组成。图2中的“拉杆导向箱”用螺栓
紧固在车体的底盘上，拉杆10穿过该导向箱的内孔。开动弹簧d套在拉杆10上，其一端直接顶死在拉杆导向箱的侧面，另一端顶紧在弹簧座9上。弹簧座9的内螺纹孔与拉杆10的外螺纹拧合，调节弹簧座9可改变开动弹簧d的预紧力。当人车在斜井轨道上运行时，绞车的牵引钢丝绳直接拉动拉杆10，因牵引力大于开动弹簧d的预紧力而迫使开动弹簧缩紧，拉杆组件b右移。此时，拉杆组件b上的撞块3与制动装置C 中的拔叉1保持一段距离（一般80～120mm），所以制动装置C不会动作，列车可正常运行。而当发生断绳事故时，牵引力为零，拉杆组件b在开动弹簧d作用下左窜，撞块3撞击拔叉1以实现制动。
1.1.2 手动落闸装置
一旦自动落闸系统失灵，可利用手动落闸装置a进行人工操作。手动落闸装置a主要由前手闸①、后手闸②、手动弹簧③和手拉杆组件④等组成。前手闸①和后手闸②结构上基本相同，都是由手把26、轴座27、转轴28和拔叉30（或32，两拔叉结构不同）等主要零件组成。轴座27用螺栓固定在车体底盘上。转轴28的一端与手把26键联接，而另一端与拔叉30（或32）键联接。这样手把26、转轴28和拔叉30（或32）就实现了同步旋转。手动弹簧③套在手拉杆31的外面，其一端直接顶死在车体底盘的槽钢上，另一端顶紧在手拉杆31的凸台上。手拉杆组件④主要由撞块6、撞块29和手拉杆31组成。手拉杆31分别穿过撞块6和撞块29的内孔并用螺钉顶紧。正常时，在手动弹簧③作用下手拉杆组件④被推至右侧，因手拉杆31一端与后手闸②中的拔叉32铰接（32此处是长形孔），所以当其右移时会推动拔叉
32、转轴28和手把26同时按逆时针方向旋转，旋转后手把26处于下极限位置。同时手拉杆31右移时会通过撞块6推动前手闸①中的拔叉30使其按逆时针方向回转，回转时通过转轴28使前手闸①的手把26也同步回转到下极限位置。手把26处于下极限位置时对应于列车正常运行状态（非落闸状态）。当人车自动落闸失灵需要手动落闸时，操作人员按顺时针方向搬动前手闸①上的手把26，拔叉30就会推动撞块6使手拉杆组件④左移，从而使撞块29撞
击拔叉1实现落闸。同理，当操作人员按顺时针方向搬动后手把闸②上的手把26时也会推动手拉杆组件④左移使撞块29撞击拔叉1实现落闸。
1.1.3 平道闭锁装置
平道闭锁装置c的作用是防止人车在平巷道或斜井倾角太小（一般小于10°）的路况行驶时产生意外落闸。闭锁装置c主要由挡爪11、芯轴12、支座13、拔叉14、手柄15、托销16、弹簧17、扭转弹簧34和轴35组成。支座13是所有零件的载体，用螺栓固定在车体的底盘上。当人车在斜井轨道上行驶时，因钢丝绳牵引力大于开动弹簧d的预紧力而使拉杆组件b右移，右移过程中拉杆组件b上的斜面顶块7会推动闭锁装置c上的拔叉14使其逆时针方向回转，因拔叉14位于挡爪11的下侧而将挡爪11顶起。在挡爪11回转过程中会与托销16头部的下侧斜面相接触，接触后使托销16产生轴向力而右移，也就是托销16不会阻止挡爪11的回转。挡爪11的最大抬起高度略高于托销16的头部平面。当斜面顶块7继续右移脱
离与拔叉14的接触后，因此时挡爪11已经位于托销16的上方而不再与托销接触，托销16在弹簧17作用下重新被顶出，挡爪11在自重和扭转弹簧34共同作用下就会落在托销16的头部平面上，此时进入非闭锁状态。非闭锁状态时拉杆组件b可自由动做，即可以保证列车正常运行，又可以在突然断绳时紧急抱闸。矿用运人车
当人车位于平巷道或斜井倾角太小时，钢丝绳牵引力小于开动弹簧d作用力而使拉杆组件b左移，此时搬动手柄26会使托销16缩回，挡爪11失去阻挡物在自重和扭簧34作用下瞬间下落，顶紧在拉杆组件b的挡块8上以阻止拉杆组件b继续左移，此时进入闭锁状态。闭锁状态时列车可以自由运行，但不能实现落闸。
1.2制动装置
制动装置C主要由拔叉1、挂铁2、拉簧4、切割爪5、压板18、右插爪19、扭簧20、挡爪21、制动架22、芯轴23、扭柄24、制动轴25和左插爪33等组成。制动架22是所有零件的载体，用钢板焊成。挂铁2与插爪19（33）焊接在一起。拔叉1、挡爪21和扭柄24都是制动轴25上的附件，并且均与制动轴25圆锥销联接因此可一起同步旋转。扭簧20套在制动轴25外面，其一端插入制动架22的特制孔中，另一端插入扭柄24的孔中，正常（非制动状态）时在扭簧20作用下会使拔叉1和挡爪21立起，挡爪21立起后将挂铁2顶死，以免落爪。
当发生断绳事故时，开动机构B中的撞块3撞击制动轴25上的拔叉1，拔叉1带动制动轴25旋转，制动轴25又带动挡爪21旋转，使挡爪21与挂铁2分离。分离后因挂铁2失去阻挡物，抱爪19（33）在自重作用下落闸。插爪落下后，其尖端应低于枕木上平面至少70mm。且两侧插爪的落爪时间差不得大于0.03s。
拉弹4的作用是防止切割爪5因自重而下落，正常时切割爪5是立起的。
1.3缓冲装置
运行中的列车如突然制动，由于惯性作用会产生冲击力，此冲击力会造成乘车人员的身体不适甚至伤害。为此，列车制动时应使车体仍然能够沿轨道方向前行一段距离以减轻冲击，此距离也叫“缓冲距离”。但由于人车结构上的限制，制动装置只能在靠近车体中间位置的两组轮对之间滑动，所以缓冲距离是有限的，其最大值称为“最大缓冲距离”，如图1中的L。实现缓冲的装置叫缓冲装置，见图2中的A。缓冲装置的部件是缓冲木，一般情况下缓冲木应使用没有栉子和裂纹的红松木。
在制动装置C上，压板18用螺栓固定在制动架22的上表面，其侧面的“帽沿”处与车体纵向槽钢间隙配合，这样制动架22与车体之间就会产生沿车体纵向（也就是轨道方向）的相对滑动。制动时，制动装置C 相对于轨道是静止不动的，而车体则在惯性力作用下在制动架22上继续前行。前行过程中制动装置C上的切割爪5沿缓冲木A纵向切割缓冲木，此时车体因受到切割阻力作用其前行速度逐渐减慢，从
而达到了缓冲的目的。缓冲距离的大小与切割深度、人车重量（包括车内人员的重量）、斜井倾角及初始速度等有关。多数情况下，缓冲距离在1.5m左右，而切割深度在20～30mm之间，最大值不能超过40mm。被切割的缓冲木必须更换，不可重复使用。
2人车的试验
人车的试验包括单件试验和成车试验。单件试验就是在制造过程中对人车的一些重要零部件进行的检查和试验，成车试验是人车制成后对人车的各项性能进行的检查和试验。
成车试验又分为单节试验和组列试验，而组列试验又细分为静态（非运行状态）试验和动态（运行状态）试验。单节试验属静态试验，目的是检测单节人车各部分的几何精度及其相关部件作动的可靠性和准确性。其中开动机构、制动装置、缓冲装置和行走机构等涉及到安全的部位件重点检查。组列试验必须在斜坡轨道上进行，主要测试组列后的人车其开动机构、制动装置、缓冲装置等联动时的可靠性及准确性，以及各节人车动作时是否协调一致。
组列后的静态试验包括松绳试验和零速脱钩试验。松绳试验主要检查各节人车能否同时落爪及落爪顺
序，可用目测法进行，相当于零速脱钩试验的初检。零速脱钩试验的目的是检测列车从脱钩到落爪整个过程中系统的动作可靠性、动作时间、各节人车落爪是否同步。
人车的动态试验（也叫动载荷试验）是列车全速（不准超过4m/s）下行时进行的试验，分为空载和满载两种情况。一般情况下只做满载试验就可以。满载试验时，人车上不许乘人，可用砂袋等模拟人的重量放在座椅上，每袋砂重按70kg计算。动态试验能够全面测试列车的开动机构、制动装置和缓冲装置在实际使用时的性能。现场试验时，将直接在人车道上进行，试验地点应选在绞车道底部为最佳。相关的试验方法可参照人车的使用说明书和MT388-2007《矿用斜井人车技术条件》，此处不再祥述。
另外，按MT388-2007《矿用斜井人车技术条件》规定，插爪式斜井人车只适用于各种轨距的木枕轨道，倾角10°～30°无煤尘和瓦斯爆炸危险的斜井（巷）。
图1：A-挂车；B-头车；1-行走机构；2-车体；3-缓冲装置；4-技撑；5-连接板；6-保护链；7-制动装置；8-开动机构；①-手把。
图2：A-缓冲装置；B-开动机构；C-制动装置；a-手动落闸装置；b-拉杆组件；c-平道闭锁装置；d-开动弹簧；①-前手闸；②-后手闸；③-手动弹簧；④-手拉杆组件；1-拔叉；2-挂铁；3-撞块；4-撞块；5-斜面顶块；6-挡块；7-弹簧座；8-拉杆；9-压板；10-缓冲木；11-缓冲盒；12-芯轴；13-切割爪；14-制动轴；15-右插爪；16-扭转弹簧；17-挡爪；18-制动架；19-扭柄；20-拉簧；21-手把；22-轴座；23-
转轴；24-扭簧；25-撞块；26-拔叉；27-左插爪；28-手拉杆；29-拔叉；30-挡爪；31-芯轴；32-支座；33-拔叉；34-手把；35-托销；36-弹簧。
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