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地下矿用架空索道乘人装置系统设计.doc

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地下矿用架空索道乘人装置系统设计.doc

XXX理工大学万方科技学院毕业论文I地下矿用架空索道乘人装置系统设计摘要本文在参考常规下带式输送机设计方法的基础上,分析了常见驱动方式和制动方式,提出该装置可采用的驱动和制动方式;分析了各种部件及其选型方法,归纳总结出矿用架空索道设计中的关键问题以及可靠驱动方案和制动方式优化组合的可行方案;通过常规设计计算,提出了合理确定张紧位置、张紧方式及张紧力大小的方法;对驱动装置及各主要部件进行了选型并校核。在给定的参数的情况下进行了总体的方案设计,确定了电动机的功率、减速机的传动比、驱动轮的直径,分别计算出上、下坡时钢丝绳各点的张力,从而确定了重锤的拉力和张紧装置的拉紧行程,保证稳定的运行速度,同时对机架的安装进行了设计,对制动器、联轴器、抱索器和钢丝绳进行了选型,并对驱动装置输出轴进行了选型并校核。矿用架空索道布置工况复杂,在设计方面需考虑各种因素,并计算最危险工况下架空装置的各项参数,保证运行过程中各组成部分能适应载荷及工况的变化。对所给定的参数,综合考虑各方面的因素,采用合理的驱动方案、制动方式和电控系统装置组合,有效保证架空索道乘人装置的可靠运行。关键词矿用架空索道驱动轮托绳轮尾轮张紧装置XXX理工大学XXX科技学院毕业论文IIABSTRACTTHISREFERENCETOCONVENTIONALDESIGNMETHODSUNDERTHEBELT,BASEDONANALYSISOFTHECOMMONDRIVEMODEANDBRAKINGMODE,MAKETHEDEVICEAVAILABLETODRIVEANDBRAKEMEANS;ANALYSISOFVARIOUSCOMPONENTSANDSELECTIONMETHODSARESUMMARIZEDTHEMININGROPEWAYDESIGNOFTHEKEYISSUESANDARELIABLEWAYOFDRIVINGPROGRAMSANDTOOPTIMIZEBRAKEOPTIONS;BYCONVENTIONALDESIGNCALCULATION,THEPROPERTENSIONTODETERMINELOCATION,SIZEOFTENSIONINGMEANSANDTENSIONMEANS;ONTHEDRIVEDEVICESANDALLMAJORCOMPONENTSOFTHESELECTIONANDCALIBRATIONINTHISPAPER,GIVENTHEPARAMETERSINTHECONDUCTOFTHEOVERALLPROGRAMDESIGNTODETERMINETHEMOTORSPOWER,SPEEDREDUCERTRANSMISSIONRATIO,DRIVINGWHEELDIAMETER,WERECALCULATED,THEDOWNHILLPOINTSOFTENSIONWHENTHEWIREROPETODETERMINETHEHEAVYHAMMERANDTHETENSIONINGDEVICEPULLTAUTTRIP,TOENSUREASTABLESPEED,WHILETHEINSTALLATIONOFTHERACKHASBEENDESIGNEDONTHEBRAKES,COUPLINGS,ANDWIREROPEGRIPSELECTIONCARRIEDOUT,ANDDRIVEOUTPUTSHAFTTOTHESELECTIONANDCALIBRATIONMINELAYOUTROPEWAYCOMPLEXWORKINGCONDITIONSSHOULDBECONSIDEREDINTHEDESIGNOFVARIOUSFACTORS,THEMOSTDANGEROUSWORKINGCONDITIONSANDCALCULATETHEPARAMETERSOFAERIALDEVICES,ENSURETHATTHEVARIOUSCOMPONENTSDURINGOPERATIONTOADAPTTOCHANGESINLOADANDOPERATINGCONDITIONSTHEPAPERONTHEGIVENPARAMETERS,TAKINGVARIOUSFACTORS,USINGREASONABLEDRIVINGPROGRAMS,BRAKEANDELECTRONICCONTROLSYSTEMXXX理工大学XXX科技学院毕业论文IIIDEVICECOMBINATION,EFFECTIVELYGUARANTEEDBYAERIALCABLEWAYANDRELIABLEOPERATIONOFONEDEVICEKEYWORDSMINEROPEWAYROPESUPPORTINGWHEELREARWHEELDRIVINGWHEELTENSIONINGDEVICEXXX理工大学XXX科技学院毕业论文I目录第一章绪论1第二章矿用架空索道概述221矿用架空索道的定义222矿用架空索道工作原理及系统223矿用架空索道结构组成4231驱动装置4232托轮装置5233乘人装置5234尾轮和张紧装置6235电气保护装置624矿用架空索道分类及说明1025矿用架空索道选型原则1126矿用架空索道现状及发展前景12第三章架空乘人装置的选择及设计计算1431架空乘人装置计算说明1432电动机功率的计算与选择1733制动器的选择2134减速机的选用2435联轴器的选择2536驱动轮的设计2737牵引钢丝绳的选用2938乘人装置的设计3139托绳装置的设计33310尾轮及张紧装置的设计34第四章轴的设计计算及校核3941驱动轮轴的计算校核3942尾轮轴的计算校核43结论48致谢49参考文献50XXX理工大学XXX科技学院毕业论文1第一章绪论地下矿用架空索道(俗称猴车)为矿山长距离安全快速地人员运输提供了经济适用的解决方案。其工作原理类似于地面旅游索道,它通过电动机传动减速机上的摩擦轮作为驱动装置,以架空、无极循环的钢丝绳作为牵引承载,此钢丝绳靠尾轮张紧装置进行张紧和绳长调节,沿途采用托绳轮支撑,以维持钢丝绳在托轮间的贴合力;抱索器将乘人抱索器或物料箱与钢丝绳连接并循环运行,从而实现运送人员及物料的目的。其优势能长期运输,实现无人值守和远程智能监控运行,无需专门操作司机,维护工作量较少。这种井下索道运输与斜井人车运输相比较,具有更安全实用、运送能力大、动力消耗小,设备结构简单、维护工作量小等优点,深受井下工人的欢迎,大大提高了井下辅助运输的效率。地下矿用架空索道的最新发展方向呈现大运量、高速度、集中控制、稳定安全等特点。具有大运量、连续运输、连续变坡拐弯的特点,而且运行可靠,易于实现自动化和集中控制,经济效益十分明显。地下矿用架空索道也是煤矿乘人装置最为理想的高效连续辅助运输设备,特别是煤矿高产高效现代化的大型矿井,地下矿用架空索道己成为矿井辅助运输机电一体化技术与装备的关键设备。随着高产高效矿井的发展,矿用架空索道各项技术指标有了很大提高。设计解决的问题熟悉架空乘人装置的各部分的功能与作用,对主要部件进行选型设计与计算,解决在实际使用中容易出现的问题,并大胆地进行创新设计。XXX理工大学XXX科技学院毕业论文2第二章矿用架空索道概述21矿用架空索道的定义矿用架空索道是一种矿山地面及井下(平)斜巷人员输送设备,在我国煤矿称之为“架空乘人装置”,并俗称“猴车”。架空乘人装置时煤矿井下运送工作人员的首选设备,属于无极绳运输系统,主要由驱动部分、线路部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统(如图21)组成。它具有人员运输量大、运行安全可靠、人员静止上下方便、随到随行、不需等待、一次性投入低、动力消耗小、操作简单、便于维护、操作人员少等特点,是一种新型矿山高效运送人员的设备。图21架空乘人装置运行图22矿用架空索道工作原理及系统架空乘人装置的工作原理由电动机、减速机带动摩擦轮作为驱动装置,传动一根架空后并作为无极循环运行的钢丝绳作为牵引和承载,XXX理工大学XXX科技学院毕业论文3将抱固在钢丝绳上的乘人吊椅循环地送至驱动轮和张紧轮两端,完成运送人员的任务。钢丝绳用耐磨弹性衬的托轮支撑在线路上,张紧尾轮处利用张紧装置进行张紧和绳长调节。架空乘人装置的运行机理在巷道端头设有动力驱动装置、上下车站,尾端设有上下车站、尾轮和重锤式张紧装置,沿途设有一托一压形式的托(压)绳轮,在以上部件之间贯穿了一根无极的钢丝绳,形成一种封闭的运输线路。乘人器供人员乘坐之用,利用其上方的抱索器中的衬垫与钢丝绳的摩擦而紧紧地抱在运行的钢丝绳上,从而运载着人员从线路起点的上(下)车站运行到终点的下(上)车站。架空乘人装置运送人员的过程在系统运行的前提下,乘坐人员在驱动部附近从乘人器存放架上取下乘人器,将抱索器放在启动轨上,坐上吊椅,右手握椅杆收脚,左手按启动按钮,乘人器在上车站轨道上自行下滑,依靠抱索器衬垫与钢丝绳的摩擦运行到尾部下车站。到达下车站待乘人器静止状态时,放脚落地,从下车轨道上取下乘人器放到存放架上,如此循环往复。架空乘人装置电控系统由调速、控制及信号保护三个部分组成。采用先进的PLC控制的电控系统,具有设备电气互锁,电机失压、短路、过载保护,张紧保护,沿途紧急停车闭锁等较为全面的安全保护功能。具有无人职守停车控制,启动前预警信号,开车、停车按设定程序自动控制,线路语音通讯联络等功能。采用中文的人机界面,实时显示设备的运行状态、运行速度,当设备(或系统)发生故障时,给出相应的故障文字提示,极大方便了用户对设备的维护和维修。此外,系统具备的三种控制模式,也更好地满足了用户的不同操作需求。

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