猴车960米18度设计方案.doc

煤矿架空乘人装置设计方案RJKY45-18960设计单位： 扬州市百思特机械设备有限公司销售经理： 陈鸿箱： 331298253百思特技术服务电话：051485606182 84682188架空乘人装置设计方案一、原始参数：1、巷道原始参数：1.1 总 长： 960 米,其中上平28米，斜长910米，下平22米1.2 最大倾角： 18 度1.3 平均坡度： 18 度1.4 变坡点个数： 2 个1.5 巷道宽度： 2.6 米1.6 巷道高度： 3.0米1.7 巷道其他情况: 无。1.8 巷道转弯：巷道有90度转弯。2、设备运行的环境和使用条件 乘人装工作运行时，周围空气中的甲烷、煤尘和硫化氢、二氧化碳等不得超过煤矿安全规程中所规定的安全标准。环境温度不超过55，相对湿度不超过90。煤矿巷道工作坡度不超过40。3、乘人装置设备的设计依据标准行业标准AQ1038-2007煤矿用架空乘人装置 安全检验规范二、设计方案中各参数的确定2.1、各参数计算结果及选型 2.1.1 主驱动轮直径： 1.2米 2.1.2 迂回轮直径： 1.2 米2.1.3 直线段托轮间距： 10 米2.1.4 乘人间距：15米2.1.5 运行速度： 0.96 米/秒2.1.6 最大运输能力： 230人/小时2.1.7 同时乘座人数：128人2.1.8 托轮横梁底面安装高度（垂直巷道腰线方向）2.63米2.1.9 吊椅长度：2.0 米2.1.10 钢丝绳型号：20NAT619S+FC1670（表面无油，右同向捻）2.1.11 钢丝绳间距：1200mm2.1.12 钢丝绳距地面高度: 2260mm 2.1.13 托轮横梁底面安装高度（垂直巷道腰线方向）:2.63米2.1.14 计算驱动功率: 27.6KW2.1.15 所需重锤重量：750kg 2.1.16 张紧行程： 11米 2.1.17 系统工作电压：380V/660V2.1.18 电动机型号： YB2-280S-6 额定功率：45kw 额定电压：380V/660V2.2.架空乘人装置的工作原理及主要性能 将钢丝绳安装在驱动绳轮，托绳轮，压绳轮，尾轮上，并经张紧装置拉紧后，由驱动装置的电动机输出动力带动减速机上的驱动绳轮和钢丝绳做循环无级运动，吊椅则通过抱索器锁紧在运行的钢丝绳上，随钢丝绳上行或下行，从而实现输送矿工的目的。其中钢丝绳通过张紧装置张紧后，以维持钢丝绳在托绳轮之间的挠度和张力。产品的主要性能：A主牵引钢丝绳运行速度0.96米秒，乘人器距地300mm，满足煤安规程要求，使用十分安全。B装置无极运行，随到随行，无需等待。C设备易于操作，便于维护。D设备耗能少，噪音低，无污染，运送能力大。E设备各种机械保护电气保护齐全。;2.2.3 驱动装置的选择 驱动部分主要由防爆电机，德国进口弗兰德减速机，安全制动器及工作制动器，连轴器，驱动轮，机架组成。为提高系统安全性能，制动装置设安全制动器和工作制动器，且均为失效安全型。联轴器为MLL9-I-400型联轴器，结构简单，安全可靠，具有减震，缓冲及补偿等性能。 单驱动轮驱动装置,如图一所示 用于G型和HK型抱索器,当线路在1000米左右,倾角350时，较为适用,但只有G型和HK型可绕驶驱动轮双驱动轮驱动装置,如图二所示 适用于H型和HK型抱索器,线路的远距离运输时较为适用.但固定抱索器不能绕驶驱动装置而H型抱索器至适合坡度18度的巷道，故本方案可采用双轮驱动。 驱动装置的动力装置：由电机和德国进口弗兰德减速机组成。其特点是外形结构较小和紧凑、输出扭矩大、运行噪音低等。减速机输出轴与驱动轮通过连接装置锥度连接，这种连接方式简单，安装紧凑、精度高，维修驱动轮时，直接拆除驱动轮而不需拆除减速机。驱动轮内衬有K25衬垫，可有效减少钢丝绳的磨损，并有较大的磨擦系数，可在同样钢丝绳张紧力下传递较大的驱动力； 驱动装置的安装方式有二种：一种是架空安装，其优点是下部空间大，可实现人料共巷运行，一般用于单驱动轮驱动装置，另一种是落地式安装，其优点是可提供很大的驱动力，一般用于双驱动轮驱动装置； 根据本矿巷道的实际情况,我们选定双轮驱动装置,并选择落地安装方式。 2.2.4、横梁安装方式的选择2.24.1 贯通梁安装方式，如图三所示 托轮安装梁采用贯通梁，两端埋入侧壁0.4米以上,此方案采用的梁长度较大,不能有效地利用11#矿用工字钢, 且安装时一侧需挖0.8米以上的深度,施工量大,但此方式安装牢固,外形美观。 组合梁安装方式，如图四所示 为克服贯通梁的长度大及施工量大的缺点,一侧采用短梁,另一侧采用长梁,长梁落于短梁之上,两根梁用U形螺栓夹紧。此方式可降低11#矿用工字钢所需长度，且两侧仅需挖0.4米。此方式安装施工量小于贯通梁安装方式，但两侧不对称，外表不美观。 横梁支座安装方式将支座用四根锚杆固定在巷道两侧,将横梁安装在横梁支座上,并用U型螺栓紧固此方式施工难度小，便于横梁调整和更换，但加工量大，成本高。 、根据本矿巷道的实际情况，采取何种安装方式，由矿方确定。 根据巷道高度等实际情况,托轮横梁底面安装高度最终确定为（必须垂直巷道腰线方向安装） 2.63 米为最佳.2.2.5 运行方式及抱索器的确定 根据中华人民共和国安全生产行业标准AQ1032007,4.1.2规定：乘人装置按运行方式分为A单侧运行B双侧运行 根据巷道宽度可以达到安装要求 ，因巷道内无轨道，本方案采用可取采用 双侧 运行方式。 根据中华人民共和国安全生产行业标准AQ1032007,4.1.3规定乘人装置抱索器分为A固定抱索器B活动抱索器C可摘挂抱索器，D摩擦式抱索器又参照 中华人民共和国安全生产行业标准AQ1032007,3.5规定摩擦式抱索器最大适应倾角18，本方案机头采用双轮驱动，落地式安装，所以最终确定 HM抱索器为最佳选择2.2.6电机功率的确定 电动机计算有三种方式，即上行侧行人，下行侧不行人；上下行侧同时行人;上行侧不行人，下行侧行人。唯有上行侧行人，下行侧不行人时功率最大，所以其他两种情况省去不算，据此计算选择电机功率，动力运行时：Ne=Kn(S1-S2)*V/1000/n= 27.6 (KW) Kn1.2-电动机功率备用系数 n=0.8传动效率 v钢丝绳运行速度 驱动功率为27.6kw，考虑运量、变坡、巷道长度 等因素，最后选定电机功率为45kw为最佳。2.2.7减速机型号的确定根据主驱动轮直径为1200mm计算，要求减速机的输出扭矩为:（F1F2）D/2= 11512 N.m选定减速机为B3HV10-63-C,额定输出扭矩为43800 N.m,符合设计要求。2.2.8 钢丝绳型号的确定 依据中华人民共和国安全生产行业标准AQ1032007，5.2.8乘人装置中选用钢丝绳最低安全系数为6Fk=mFmaxFk钢丝绳破断拉力总和m钢丝绳最低安全系数,取m=6Fmax最大张力点张力m=FK/ Fmax 6，因此选择钢丝绳20NAT619S+FC1670 ,其钢丝破断拉力总和为267KN,符合要求。 2.2.9 运行速度的确定根据巷道实际情况为最大坡度18,平均坡度18,斜长910米，可以考虑速度适中，所以最终确定速度为0.96 米/秒最佳。钢丝绳运行速度：V=K（d/60）n/i=0.96 m/s K钢丝绳运行时蠕动系数，取K=0.982.2.10 机头驱动轮直径的确定根据我国地下矿用架空索道 安全要求(国家标准)中对架空乘人装置有如下规定：第4.6.2条：运载索与巷道侧帮之间的距离不应小于0.7m；第：驱动轮直径不应小于钢丝绳直径的60倍,尾轮装置的迂迥轮直径不应小于钢丝绳直径的45倍根据驱动轮直径与钢丝绳直径60倍的关系，现所选钢丝绳直径为20，所以驱动轮直径应大于或等于1200mm，根据巷道宽度和长度及运行速度等综合考虑，故1200mm为最佳。2.2.11、托、压轮的选用方案 托绳部分主要由托轮吊架，托绳轮，压绳轮等部件组成。托绳轮通过横梁和托轮架架空安装在线路上，用于托起或压住主牵引钢丝绳，以适应运载路线上的角度变化和吊椅尽空尺寸。2.2.12、直线段与变坡点托轮的选用 托绳部分主要由托轮吊架，托绳轮，压绳轮等部件组成。托绳轮通过横梁和托轮架架空安装在线路上，用于托起或压住主牵引钢丝绳，以适应运载路线上的角度变化和吊椅尽空尺寸。直线段采用单托轮，变坡点根据受力大小的不同采用双托轮和双压轮，双托轮和双压轮可以根据变坡的大小自动调节,使得各双托轮和双压轮受力均匀，且能减少对托轮的冲击，能减缓托、压轮衬垫的磨损，提高托、压轮的使用寿命和乘坐的舒适性。2.2.13、单托轮的选用 直线段的托轮采用单托轮和必要的单压轮形式，单托轮轮体采用精密铸造，托轮轮衬采用耐磨，防静电，阻燃材料制造而成，更换方便（当轮衬磨损由原深度8mm变成14mm时，应及时更换轮衬。托轮重量轻，单人即可从梁上把托轮拆下，维修简单。2.2.14、乘人器的设计方案乘人器的座椅按人的正常座姿进行优化设计，使其符合人机工程学，由于座垫为胶垫，故乘坐舒适，上下车安全。抱索器的外形设计满足绳轮衬垫要求，使之与轮衬吻合较为充分，并在过轮时无太大振动。抱索器防滑力不小于2倍的吊椅重车总重力110KG.2.2.15、机尾部分机尾部分包括机尾轮和张紧小绞车和导轨等。机尾迂回轮固定在机尾架上，机尾架有两个轮子，在机尾导轨内滑动。根据巷道的实际长度为960米,最终机尾部分拉紧行程设计为 11米。采用重锤张紧，因设有双联动滑轮机构，张紧钢丝绳受力仅为主牵引钢丝绳张力的13;同时还设有手动绞车收绳卷筒机构，操作方便，安装简单。尾轮是对无极主牵引钢丝绳在张紧部分企导向作用，钢丝绳在运行过程中张力变化时，同滚轮一起在导轨上作相同的前后运动，从而达到自动调节主牵引钢丝绳在运行过程中的恒张力，经保证主牵引钢丝绳的张力和挠度及驱动轮的摩擦力要求。自动控制系统的安全保护控制机头、机尾越位保护由跑偏传感器和吊架组成。当矿工乘坐吊椅上井或下井进入机头或机尾的禁止越位点时，由越位保护装置给控制系统一个越位的信号，控制系统停机并发出故障报警声，同时显示窗口相应的“机头越位”或“机尾越位”。过速飞车保护由转速传感器和支架组成。当系统运行中速度传感器测到的运行速度超过设定速度的20%时，控制系统接受信号，自动将控制系统停止运行，并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的“过速保护”。欠速打滑保护由转速传感器和支架组成。当系统运行中速度传感器检测到的运行速度低于设定速度的30%时，控制系统接受信号，自动将控制系统停止运行，并发出故障报警声，同时显示窗口显示相应的“欠速保护”。重锤下限位保护由跑偏传感器和吊架组成。当重锤因牵引钢丝绳的伸长而下降，当下降到离地面200mm时，此限位保护装置将给控制系统一个限位信号，控制系统将会自动停止运行，并发出故障报警。同时显示窗口将显示相应的“重锤下限位”。上变坡点掉绳保护由跑偏传感器和吊架组成。由于牵引索的张紧力不够或托压绳轮的安装的中心偏移，以及托压绳轮的轮衬磨损未及时调整时，都会导致牵引索从托绳轮上往下掉落，此时，安装在上变坡点的捕绳器会自动捕绳，掉绳保护开关给控制系统一个信号，乘人装置同时自动停机。全程急停保护由拉绳闭锁开关，钢丝绳，吊架组成。在乘人装置沿线的两钢丝绳中间距地1.2米高处，紧急停车开关安装间距50米，与直径3mm的钢丝绳相连，当巷道内有紧急情况时，在沿线的任意一个地方只在拉动该钢丝绳，相应的急停拉线开关将给系统一个急停信号，控制系统将自动停止运行，并发出故障报报警，同时显示窗将显示“急停故障”。 轮边制动器保护-当电动机，联轴器，工作制动器等装置发生故障，减速器在严重失效的情况下，主牵引钢丝绳将会超速或欠速。此时，主控系统会发出指令（超速或欠速