针对列车超装后进行自动计量卸载装置设计
80页 27000字数+说明书+3张CAD图纸
翻板机总图.dwg
自动计量卸载装置总图.dwg
针对列车超装后进行自动计量卸载装置设计说明书.doc
铲臂及其液压缸支座及.dwg
目录
1 绪论2
2 总体方案3
2.1自动计量卸载装置工况及要求3
2.1.1工况条件3
2.1.2要求3
2.2 方案对比4
2.2.1机架形式对比4
2.2.2取料装置方案对比4
2.2.3卸料装置方案对比4
2.2.4计量装置方案对比5
2.3装置基本组成简介5
2.4主要技术参数6
3 自动计量卸载装置电控技术方案8
3.1技术设计要求8
3.2电控系统方案设计9
3.2.1控制系统结构9
3.2.2装置系统控制方式综述10
3.2.3装置系统控制过程详述13
4主要电气设备选型及技术特点16
4.1 主要设备选型及技术特点16
4.1.1 可编程控制器(PLC)16
4.1.2 触摸屏TP27017
4.1.3 牵引绞车驱动变频器17
4.2 系统设计技术特点17
5主要部件的设计和选型18
5.1 取料装置的设计18
5.1.1 刮板输送机发展概况18
5.1.2 发展趋势19
5.1.3 刮板输送机的机构与作用20
5.1.4 刮板输送机的型式选择20
5.1.5 机头部及传动装置的设计与选型20
5.1.6 机尾部25
5.1.7 刮板链的设计与选择25
5.1.8 刮板的设计29
5.2 液压泵站系统的设计与计算31
5.2.1 初选系统工作压力32
5.2.2 油缸作用时间的确定33
5.2.3 液压缸34
5.2.4马达42
5.2.5 液压泵46
5.2.6 驱动电机51
5.2.7 液压控制阀55
5.2.8 油箱62
5.2.9 联轴器64
6 设备的检查及维护保养68
6.1设备的检查68
6.1.1班前检查68
6.1.2 常规防护检查68
7 总结69
参考文献70
翻译部分72
中文译文72
致 谢80
在产的煤业大型生产企业，煤炭外运主要采取火车运输方式。外运煤炭一般由选煤厂、发运站火车装车系统装车。大部分装车系统为上世纪七、八十年代建成，由于受当时设计水平、装备能力、投资规模等条件的影响，该类装车系统普遍存在效率低、调控能力差，不能自动解决装运列车多装、超载、卸煤集约回收等问题。这些问题已广泛影响生产企业产能与运能的发挥，因此如何提高装车系统的自动化程度、减小装车误差、提高装车效率、集约回收超装后的卸煤，满足企业外运高产、高效的需求，是许多煤企在这一作业环节中亟待解决的问题。
煤矿装车系统主要存在以下几方面的问题：
采用多人手动操作方式进行放煤式装载，装煤量依靠操作人员的经验控制，无法满足装煤精度的要求，普遍存在着装车误差大的缺点（亏装、超装，每一车皮最大超载量高达7000Kg）。
装车系统无“超装自动卸载装置”，对于超装的煤采用人工卸煤，卸煤量大小无法控制，无法满足车皮装载量精度的要求。
采用人工卸煤处理车皮的超装量，工人劳动强度大，影响整车装车效率，卸载煤沿铁路堆放、无法较好地集散、造成作业环境的无序、杂乱及污染。
上述问题的存在也对煤炭外运作业的有序管理带来很大的困难和不利，也给运、销工作带来很多后续的问题。
对于上述问题的解决，可以采用全自动装车（或配煤装车）系统，以保证快速、精确地装车。然而上述全自动装车系统仅适合于新建的装车线，而将其用于对于现有装车线的改造显然是不合适宜的。
针对多数煤矿装车系统存在的问题，我们通过广泛的调查研究，结合机械、液压传动；传感技术；自动化控制；计算机管理、监控等方面的综合技术，根据许多矿列车装运线现有的实际情况与条件，设计出了针对列车超装后进行自动计量卸载装置。
2 总体方案
2.1自动计量卸载装置工况及要求
2.1.1工况条件
最大卸载量：7000Kg
车皮尺寸：
长度：11～12.5m
高度：2.6～3.2m
轨距：1.435m
列车行最大驶速度：6m/min
2.1.2要求
实现超装车皮的自动计量卸载，卸载量控制精度为±200Kg；
系统具备自动计量卸载和人工手操作卸载两种工作方式；
具备完善的计量卸载系统与列车运行的安全连锁及各类保护。
整个自动计量卸载系统应满足煤矿装车场地及地面配套设备的要求。
根据用户提出的有关本装置的其他相关要求。
2.2 方案对比
2.2.1机架形式对比
机架是整个装置的载体，所有的设备和装置都是安装在机架上的。机架的形式主要有两种：一种是旁置式，一种是横跨式（龙门架）。最终我们采用了横跨式，和旁置式相比，横跨式具有及时性好，工作方式简单等优点。
2.2.2取料装置方案对比
为了实现把超装的煤从车皮中取出，取料装置是必不可少的。在取料装置的选择上主要有以下几种方案：
抓斗式
斗轮式
耙装式
其中，抓斗式和斗轮式都能够具有快速取料的功能，但其取料量不便控制，不能实现准确计量。耙装式取料装置，它具有连续取煤的功能，取料均匀，瞬时取煤不至于过多或过少，便于取料量的控制。但它的不足之处是其快速性没有抓斗式和斗轮式的好。通过比较分析，最终选择耙装式取料装置。
2.2.3卸料装置方案对比
取料装置取出的煤要通过卸料装置才能到达计量皮带称称上。卸料装置的作用不仅是对超装量的卸载，同时为了实现精确装车的目的，其还担负着将多取的煤返回车皮的任务。为了实现这个功能，我们比较了以下几种方案：
四连杆翻板机构
分料器机构
油缸翻板卸料机构
其中，四连杆机构能够实现卸料装置的功能，同时其及时性也好，但其所承受的摩擦力和驱动力都比较大，这样的后果是磨损严重，机构容易损坏，装置磨损后其精度变的很差，而且所需的动力源也需要更大的功率。显然，它不是好的方案。
分料器不存在磨损问题和及时性问题，但其致命的缺点是其体积较另外两种大，而取料机构和平台之间的空间有限，如果采用分料器就必须提高取料装置，这样的后果是带来整体结构稳定性的问题，同样分料器也不是一个好的办法。
油缸翻板机构能够很好地满足要求，而且它的体积较小，宜损件便于更换，最终我们采用了油缸翻板机构。
2.2.4计量装置方案对比
为了实现精确卸载，需要对取料装置取出的煤进行计量，计量的方法有以下几种：
计量皮带称称
定容积法
定时间法
其中，定容积法是指根据工人的经验或列车超装量的平均值对取料量设定一个固定的容积，每次取料都按这个固定的容积来取。定时间法是指对取料机构的工作时间设定一个固定的时间，如论超装量为多少，每次取料装置都工作那么长的时间。显然，这两种方法都不能满足准确取料的要求。采用计量皮带称称可以很好地满足精度要求。
2.3装置基本组成简介
经过分析比较后，最终自动计量卸载系统由龙门架、耙装式取煤装置、翻板卸载装置、液压泵站、计量皮带称、转运皮带、集煤仓、给煤机、电控柜、操控室等组成。
龙门架：
龙门架采用焊接结构，为整个耙装式自动计量卸载系统的安装平台，耙装取煤装置、卸料翻板装置、液压泵站、计量皮带称、转运皮带、电控系统等置于龙门架安装平台之上。
耙装取煤装置：
卸载取煤机构由耙装盘、刮板输送机、取料臂等组成。耙装盘、刮板输送机置于取料臂上，取料臂安装在龙门架安装平台的支撑座中。取煤卸载机构在升降液压缸的控制下，分别进入取煤卸载工位及列车通过工位。耙装盘铰接于取料臂上，在耙装盘液压缸的作用下，可对耙装盘角度进行调整，以利于取煤。
翻板卸料装置：
翻板卸料装置由支撑架、卸料板、翻转液压缸等组成。翻板卸料装置工作时，根据控制指令将耙装取煤装置所取的煤送入计量皮机带或卸回车厢。
液压泵站：
液压泵站安置于龙门架平台一侧。液压泵站采用双泵系统，分别为液压马达和液压缸提供液压动力。耙装盘液压马达由手动变量泵供液，以便调节拨转盘的转速，进而调节耙装取煤量。刮板输送机液压马达和一系列的油缸由定量液压泵供液。
计量皮带称：
计量皮带称安置于龙门架平台中央，完成卸载煤的计量，并将计量后煤料送入转运皮带。
转运皮带：
转运皮带安装在龙门架平台上，承接计量皮带称输送的卸载煤，并将卸载煤运至集煤仓。
集煤仓、给煤机：
集煤仓安装在龙门架的侧面，用于承接转运皮带的卸载煤。给煤机连接在集煤仓的下端，用于集煤仓煤的装运。
电控柜：
电控柜置于龙门架平台上，内置总电源及各类强、弱电控系统。
操作控制室：
操作控制室布置在龙门架上，位于耙装取煤装置一侧。操作控制室内设置耙装式自动计量卸载系统的触摸屏人机控制界面。在控制室内可进行卸载系统的参数设置等各种操作。
操作控制室前面及两侧配置观察玻璃窗，室内设置冷暖空调，配置一名操作人员操作控制。
2.4主要技术参数
龙门架总体参数
机架龙门长度(立柱中心距)： 3.0 m
机架龙门宽度(过车宽)： 3.4 m
机架龙门高度（距轨面）： 3.45 m
卸载取煤机构
耙装盘宽度： 2.5 m
耙装盘卧底深度： 250 mm
耙装盘抬起高度： 360 mm
转盘转速： 30 r/min
刮板输送机
运输形式： 边双链刮板
槽 宽： 510 mm
爬坡设计夹角： 25°
链 速： 0.95 m/s
锚链规格： 18×64 mm
张紧形式： 黄油缸张紧
输送量： 180 m/h
液压系统
系统额定压力：
马达控制系统 16 MPa
液压缸控制系统 10 MPa
装载马达驱动泵电动机：
型 号： Y200L-4
功 率： 30 KW
转 速： 1470 r/min
液压缸驱动泵电动机：
型 号： Y160L-4
功 率： 15 KW
转 速： 1460 r/min
电气系统
供电电压 ： 380/660 V
总功率： 45 KW
川公网安备: 51019002004831号