架空人車方案設(shè)計說明書

1、RJY30-250/500煤礦架空乘人裝置貴陽高原礦山機械設(shè)計方案一、設(shè)計方案及說明1、巷道原始資料1.1 斜長約500米1.2 平均坡度25度a=sin-1頭尾高差/巷道全長1.3 最大坡度25度1.4 上平巷長10米1.5 下平巷長20米1.6 斷面頭、尾、中間巷1.7 巷道支護情況主、副、出風(fēng)井實測圖等1.8 用戶其他要求2、設(shè)計方案2.1 主要參數(shù)的選擇,計算的結(jié)果：2.1.1 運行速度0.8m/s2.1.2 單邊上或下運人效率:192人/小時2.1.3 單邊最大同時乘人數(shù)：33人2.1.4 鋼絲繩最大受力33.5KN一般為S2.1.5 驅(qū)動力16.2KNSS2.1.6 選用鋼絲繩型號

2、6*19S-020一右同,光面無油,做預(yù)張拉.2.1.7 鋼絲繩平安系數(shù)：6.72.1.8 驅(qū)動輪襯墊比壓：T1+T2/D-d=212N/cm22.1.9 計算驅(qū)動功率：20.1KW2.1.10 所選電機型號：YB2-225M-630KW2.1.11 驅(qū)動輪直徑1.0米2.1.12 變速器型號：B3HV07-632.2 我國?煤礦平安規(guī)程?2021年版中對架空乘人裝置有關(guān)規(guī)定如下：第368條第二款要求：“蹬座中央至巷道一側(cè)的距離不得小于0.7米,運行速度不得超過1.2米/秒,乘座間距不得小于5米.第416條第三款：“井下架空乘人裝置的主導(dǎo)輪和尾導(dǎo)輪、圍包角大于90oC的天輪,其直徑不得小于鋼絲

3、繩直徑的60倍.第400條規(guī)定：架空乘人裝置鋼絲繩懸掛時的平安系數(shù)的最低值為6.2.3 設(shè)計說明2.3.1 電機功率計算驅(qū)動功率為20.7KW,考慮增加運量、速度、變坡多等因素選定電機功率為30KW.2.3.2 由計算可知選用鋼絲繩6*19S201670右同鋼絲繩,其平安系數(shù)為6.7.為加大驅(qū)動摩擦系數(shù),要求繩不涂油,鋼絲涂增摩劑.2.3.3 根據(jù)主動輪與鋼絲繩直徑,本方案選用驅(qū)動輪直徑為米.2.3.4 橫梁的安裝方式一、下列圖為貫穿梁.安裝中有一端掏洞為梁插入壁深的2倍,但該方式牢固可靠,外形整潔,條件允許者為首選方式.二、下列圖為有支座安裝方式.一般適用煤巷通過錨桿插入較長的深度,以保證橫

4、梁的穩(wěn)定性.在一定的巷道條件下,如巖巷巷道低矮情況,支座也可采取下列圖形式.三、下列圖為錨桿支撐梁,要求頂部巖石較好,施工難掌握,但節(jié)省材料,適用巷道低矮.橫梁的安裝方式視巷道圍巷情況、用戶的具體需要具體決定貴礦選用第種橫梁2.4主要部件介紹本方案確定驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)形式為單槽架空驅(qū)動裝置.該驅(qū)動裝置主要包括防爆主電機、防爆液力推桿制動器、輪邊制動器、連軸器、硬齒面減速機、驅(qū)動輪及機架；主要特點為：結(jié)構(gòu)緊湊、運行平穩(wěn),雙重制動,平安可靠.減速機按最新弗蘭德硬齒面減速機標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),齒輪采用高強度低碳合金鋼經(jīng)滲碳淬火而成,齒面硬度達HRC58-62齒輪均采用數(shù)控磨齒工藝,精度高,接觸性好,精度到達6級；

5、運轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音低,體積小,重量輕；傳動效率高達95%蝸輪蝸桿為70%;使用壽命長：壽命是蝸輪蝸桿減速機的2倍以上；驅(qū)動輪襯塊為德國技術(shù)生產(chǎn)的K25硬橡膠輪襯,該輪襯摩擦系數(shù)大、耐磨性好.G-1型固定抱索器：結(jié)構(gòu)簡單實用,適用速度小于1.2m/s變坡點使用多雙托輪:使用多托純輪組雙托輪或四托輪,受力均勻,自動調(diào)節(jié)定位,適用于不同的變坡情況.輪襯為聚安脂材料,耐磨彈性好,壽命是橡膠材質(zhì)的2倍變坡點還設(shè)有掉純保護裝置即捕繩器,一旦鋼絲純掉道發(fā)生,捕純器捕繩后猴車自動停車,保證礦工人身平安.托壓輪裝置:適當(dāng)安裝托壓輪能使鋼絲繩不易掉道.輪襯具有耐壓、耐油、耐磨、阻燃、防靜電等性能.尾輪裝置:般采取架空

6、安裝,結(jié)構(gòu)簡單、運行平穩(wěn).吊椅防過擺裝置:該裝置能有效預(yù)防吊椅因左右擺動較大時,托純輪卡住吊椅而將人向上翻轉(zhuǎn)造成人身傷害事故.張緊收純裝置：能自由調(diào)節(jié)迂回輪和重錘位置,并根據(jù)索道的負荷,自動調(diào)節(jié)鋼絲繩的拉力,保證猴車有足夠的牽引力,預(yù)防索道打滑和飛車的現(xiàn)象發(fā)生,只要1人扳動小絞車手輪收繩,即可調(diào)整重錘高度,操作簡便.緊急停車裝置：在架空乘人裝置運行的沿途中,設(shè)置突發(fā)事件的緊急停車裝置,以保證乘人平安.YLBZ電力液壓輪邊制動器是以引進德國EM蟲司全套設(shè)計與制造技術(shù)生產(chǎn)的BEd隔爆型電力液壓推動器作為驅(qū)動裝置的“常閉式平安制動裝置根據(jù)需要亦可生產(chǎn)“常開式.該制動器通過制動驅(qū)動輪上的制動盤來實現(xiàn)猴

7、車的平安制動.具有制動力矩大、制動平穩(wěn)、平安可靠、維修方便、節(jié)能、無噪音、使用壽命長、摩擦材料性能穩(wěn)定、制動襯墊更換方便等優(yōu)點.另外推動器假設(shè)裝上相應(yīng)的鋪件,可實現(xiàn)制動時間可調(diào).YLBZ液壓輪邊制動器通過制動驅(qū)動輪來實現(xiàn)猴車的平安制動,主要特點有：碟簧液壓缸性能優(yōu)良,嚴格根據(jù)GB/T15622-1995設(shè)計、生產(chǎn)、制造；采用常閉式設(shè)計,液壓站驅(qū)動施力于碟形彈簧而釋放,平安可靠；結(jié)構(gòu)緊湊,造型美觀；設(shè)置限位開關(guān),進行聯(lián)鎖保護；無石棉摩擦片性能穩(wěn)定,安裝結(jié)構(gòu)形式新奇獨特,更換方便；制動塊動作采用連桿結(jié)構(gòu),保證制動器松閘時摩擦片平面各處與車輪端面間隙均等.消除以往松閘狀態(tài)摩擦片附貼制動輪現(xiàn)象；架空乘

8、人裝置電控系統(tǒng)PLC可編程電控箱液晶觸摸屏操作臺下車語音提示箱架空乘人裝置電控系統(tǒng)功能說明1.本限制系統(tǒng)根據(jù)GB3836.1-4-2000及有關(guān)煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計.此系統(tǒng)由驅(qū)動電機的限制開關(guān)、制動油泵限制開關(guān)以及KXJ1-1.5/127型礦用隔爆兼本質(zhì)平安型電氣限制箱、TH1-0.5/24型礦用本質(zhì)平安型電氣操作臺、外圍傳感器和信號開關(guān)等局部組成.主電控箱采用日本三菱/西門子PLC實現(xiàn)可編程限制,操作臺配有液晶觸摸屏,能中文和模擬圖形動畫顯示.2、保護功能1、機頭、機尾越位保護：當(dāng)人員乘坐吊椅上下井越位進入機頭或機尾的禁止部位點時,系統(tǒng)自動停機并發(fā)出故障報警聲,同時顯示窗口顯示相應(yīng)的故障.2、全

9、程緊急停車保護：在架空乘人裝置的中央線每間隔50米裝有緊急停車拉線開關(guān)1個,并由鋼絲繩連接起來.當(dāng)巷道內(nèi)有緊急情況時,在沿線的任意一個地方只在拉動該鋼絲繩,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警,同時顯示窗將顯示“急停故障.3、過速飛車保護：在系統(tǒng)運行中,速度傳感器檢測到的運行速度超過設(shè)定速度的20%寸,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警聲,同時顯示窗口顯示相應(yīng)的“過速保護.4、欠速打滑保護：在系統(tǒng)運行中,速度傳感器檢測到的運行速度超過設(shè)定速度的30%寸,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警聲,同時顯示窗口顯示相應(yīng)的“欠速保護.5、脫純保護：在系統(tǒng)運行中,當(dāng)鋼絲繩脫落時,觸碰

10、脫純保護開關(guān),架空乘人裝置自動停車.6、配重限位保護.該保護開關(guān)是用于預(yù)防配重落地而使系統(tǒng)失去張緊力的保護裝置.7、變坡點掉純保護：當(dāng)鋼絲繩從托繩輪上往下掉落時,安裝在變坡點的捕繩輪會自動捕繩,架空乘人裝置同時自動停機.8、鋼絲純壽命保護：鋼絲繩在長期運行中出現(xiàn)斷絕現(xiàn)象后,這時尾輪會迅速向后滑動,并觸動斷絕保護裝置,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警,同時窗口顯示斷絕保護.9、吊椅防過擺保護裝置：當(dāng)乘坐人員在乘坐途中未遵守平安守那么,導(dǎo)致座椅橫向擺動過大,吊椅防過擺保護裝置能減小吊椅擺動,能預(yù)防吊椅過托輪時被托輪掛住.10 、制動器失效保護：在系統(tǒng)啟動后,制動器失效保護開關(guān)檢測到制動器

11、沒有翻開時,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警聲,同時顯示窗口顯示相應(yīng)的“制動器失效保護.11 、減速機油溫保護：在系統(tǒng)運行中,溫度傳感器檢測到減速機油溫升溫超過設(shè)定值時,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警聲,同時顯示窗口顯示相應(yīng)的“減速機油溫保護.12、減速機油位保護：在系統(tǒng)運行中,油位傳感器檢測到減速機油位低于設(shè)定值時,架空乘人裝置能自動停止運行,并發(fā)出故障報警聲,同時顯示窗口顯示相應(yīng)的“減速機油位保護.以上任一平安保護工程發(fā)生時,限制系統(tǒng)自動檢測信號,架空乘人裝置立即停車,同時發(fā)出聲光報警,顯示屏上顯示平安保護工程.只有消除故障后,系統(tǒng)才會解除閉鎖和重新啟動運行.3、自動

12、限制系統(tǒng)的運行方式限制架空乘人裝置具有三種機能運行模式：即連續(xù)運行、間斷運行、自動停止運行.1、連續(xù)運行：當(dāng)上下班人員頂峰時段,啟動連續(xù)運行模式,24小時不間斷的運行.2、間斷運行：當(dāng)有零散人員上下井時,啟動間斷運行模式.只要有人在機頭或機尾上車點乘坐猴車,限制系統(tǒng)感應(yīng)后自動開車,等最后上車的人下車后延時自動停車.實現(xiàn)無人職守功能.3、停止運行：當(dāng)沒有人員上下時,架空乘人裝置處于停止運行狀態(tài).4、選配功能1、聲光信號器：機頭、機尾及沿線安裝聲光信號器,實現(xiàn)對講通訊和打點等.2、語音提示箱：上下車點安裝語音提示“前方到站,準(zhǔn)備下車裝置.3、雙速運行：即沒有人乘座時,架空乘人裝置慢速運行,一旦有人

13、乘座時,限制系統(tǒng)自動提速到設(shè)計速度運行.這樣既減少因頻繁啟動對電機和減速機的沖擊,又便于慢速時檢查鋼絲繩及其他部件.4、MP3t樂播放系統(tǒng)：沿線布置MP3t樂播放音箱,實現(xiàn)沿線背景音樂、平安宣傳語等內(nèi)容播放5、提供遠程監(jiān)控接口,實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能.6、軟啟動器：實現(xiàn)系統(tǒng)慢速啟動,降低對減速機的沖擊,延長鋼絲繩的壽命,乘坐更平安.7、變頻調(diào)速：實現(xiàn)系統(tǒng)運行速度的調(diào)節(jié),提升運行效率,節(jié)約能源.2.5計算說明書架空乘人裝置設(shè)計算說明書一參數(shù)1斜長m=5002坡度.尸25二主要參數(shù)確實定1預(yù)選電動機YB2-225M-6,30KWNe=980轉(zhuǎn)/分2預(yù)選驅(qū)動輪直徑m1.203預(yù)選減速機減速比63.0鋼絲繩

14、運行速度m/sV=V=Kx(nD/60)xNe/i0.96鋼絲繩運行時蠕動系數(shù)K=0.984預(yù)選鋼絲繩重量1.476X19-20,q0=1.47kg/m5設(shè)定乘座間距mli=15運輸效率人/小時尸Qr=3600XV/L12306托輪間距mL2=97驅(qū)動輪繩槽與牽引鋼絲繩間的摩擦系數(shù)w0.258牽引繩在驅(qū)動輪上的圍包角a360三牽引鋼絲繩張力的計算1最小點張力的計算Smin=Cxq0xgSmin最小張力點的張力,NC-鋼繩的撓度系數(shù)1000q0預(yù)選牽引鋼繩的每米質(zhì)量1.47g重力加速皮9.8Smin=14406N2各點張力的計算當(dāng)下放側(cè)無人乘坐而上升側(cè)滿員時動力運行狀態(tài)：線路運行阻力：W4-1=

15、q+(Q1+Q2)/L1x(3cosa+sina)Lg19012NW2-3=q+W2/L1x(3cosa-sina)Lg-2914N各點張力：S3=Smin=14406NS4=1.01S3=14550NS1=S4+W4-1=33562NS2=S3-W2-3=17320N驅(qū)動力=S1-S2=16243N式中:q每米鋼絲繩質(zhì)量Q1每人人體重量加帶物重,取Q2=95kgQ2每把吊I短量,取Q2=15kg牽引鋼絲繩運行阻力系數(shù),動力運動時,取3=0.02；制動運動時,取3=0.02.L井向斜k當(dāng)下放側(cè)滿員而上升側(cè)無人乘坐時動力運行狀態(tài)：線路運行阻力：W4-1=q+Q2/L1x(3cos+sina)Lg

16、3175NW2-3=q+(Q1+Q2/L1x(3cosa-sina)Lg-17448N各點張力：S3=Smin=14406NS4=1.01S3=14550NS1=S4+W4-1=17725NS2=S3-W2-3=31854N四驅(qū)動輪防滑校驗當(dāng)下放側(cè)無人乘座而上升側(cè)滿員乘座時,處于動力運行狀態(tài)：且S1-S20,S1/S2=1.94vea(2.4),符合要求.且S1-S2V0,S2/S1=1.80vea(2.4),符合要求.式中：鋼絲繩與驅(qū)動輪襯墊摩擦系數(shù)取科0.25鋼絲繩在驅(qū)動輪上的圍包角.五電動機功率的計算1動行運行時,Ne=K(S1-S2)v/1000P20.74kw式中：K為電動機功率備用

17、系數(shù),一般取1.151.2傳動功率,取0.902制動運行時：Ne=K(S1-S2)v/1000P18.05kw選取電動機型號為YB2-225M-6,功率=30kw六牽引鋼絲繩計算21.5-282/23.5-336m=Sk/Smax式中：Sk一鋼絲繩破斷拉力總和20鋼絲繩其最小破斷拉力=224000NSmax-最大張力點張力m-鋼絲繩的女全系數(shù),m=6.676,符合要求.七拉緊力確實定Si=S3+S4=28956N拉緊力為28956.06N八拉緊行程確定Li=0.005L*2=5m考慮富裕系數(shù),最終確定L=7s九驅(qū)動輪襯墊比壓T1+T2/D?d=212N/cm2十減速機的效核1設(shè)備運行輸出扭矩：T=(S1-S2)*D/2N/m9746N/m設(shè)計選定減速機為B3HV07-63:額定輸出扭矩為：20000T,滿足要求2設(shè)備運行輸出功率：P=T*n/(9.55*i*0.98)1000kw16kw減速機額定功率為：332P,滿足要求十一制動器的選型：制動器的最大制動力應(yīng)不小于額定制動力的1.5倍1根據(jù)電機功率計算