方案计算说明1.doc
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1、架空乘人装置项目 娄底市同丰科技有限公司 煤矿可摘挂抱索器架空乘人装置(RJHY22-20/305)设计方案说明编 写:日 期:审 核:日 期:批 准:日 期: 娄底市同丰科技有限公司1、 设计依据和设计规范1.1、 巷道的基本情况:巷道全长 305 米,上平巷15米,斜巷265米,坡度 20,下平巷25米,巷道无转弯。1.2、 煤矿安全规程2007版;1.3、 中华人民共和国煤炭行业标准(AQ1038-2007)。1.4、 煤矿架空乘人装置企业标准2、主要技术参数21运行速度:0.96m/s22乘人间距:10m 托绳间距:8m23同时乘座人数:61人 24钢丝绳距底面安装高度:1900 mm
2、25托轮横梁底面安装高度(垂直巷道腰线方向): 2040 mm26吊椅长度: 1500 mm27运输量:345人/h28减速机TB3SV9-63-C29防爆电机:YB2-200L2-6 22Kw 210系统工作电压:380 V 211电力液压块式制动器:YWZB-300/45212带制动轮梅花型弹性联轴器:MLL7-I-300213驱动轮直径:1200mm214尾轮直径:1200MM215钢丝绳:619S+FC-20-1670(右同向捻/无油)211 K-II抱索器3、设计方案说明:3 1驱动部分3 2驱动部分设计为机械传动方式。 该驱动部分主要包括隔爆电动机、联轴器、制动器、减速机、驱动主轴
3、组件、驱动轮等。 电动机和制动器均采用防爆型。制动器型号为BYZB-300/45,有可靠的电液制动能力争制动力矩满足使用要求(详细见计算说明书)。 减速机型号:TB3SV9-63-C。这是一种硬齿面减速器,其承载能力大,传动效率高,工作较平稳,噪音低;且结构紧凑,是一种性价比优良的减速器。3 3驱动部结构形式的设计经计算,单轮驱动时,钢丝绳与驱动轮之间的包围角能满足驱动力的要求,因此本方案采用架空式单轮驱动方式,钢丝绳与驱动轮之间的包围角为180。34驱动轮、尾轮的选取本方案选用驱动轮直径为1200mm,尾轮直径为1200mm。驱动轮轮衬选用进口材料生产的轮衬,该轮衬与钢丝绳的摩擦系数为0.2
4、5以上,该轮衬摩擦系数大,耐磨性好,耐油,耐水,能提供较大的牵引力,减少系统张紧力,从而减少钢丝绳的张力,提高钢丝绳寿命,使系统运行更加合理。3.5钢丝绳的选取由计算可知,牵引钢丝绳的最大张力为26208N,按煤矿安全规程第四百条的规定,架空乘人装置的钢丝绳安全系数最低值为6,选取牵引钢丝绳为6X19S+FC-20-1670 (光面无油,右同向捻),其抗拉强度为1670MPa,钢丝破断拉力总和为267KN,安全系数为10。符合煤矿安全规程的规定。此钢丝绳为西鲁式结构,韧性较好,适合于转弯和变坡点较多的情况下使用。3.6安全距离的确定煤矿安全规程(2007版)中第368条第二项:蹬座中心至巷道一
5、侧的距离不得小于0.7M,本方案有0.85m,符合安全要求。3.7托、压绳轮的选用方案配套的托绳轮有三种结构形式:单托轮、托压绳轮、双托(压)绳轮(我公司专利产品,专利号:ZL 2009 2 0065646.2),托轮间距为8米。双轮托压绳轮组主要使用在变坡点处。每组托(压)绳轮有二个轮体,两个托轮为浮动式,可绕中间横轴回转,吊椅平滑过度各轮受力均匀;单托轮绳轮支撑轴为整体加工;托绳轮与压绳轮配合使用权托压绳轮不但有效避免钢丝绳的跳动,摆动和脱槽,而且解决料吊椅通过时的卡阻和震动问题。 托绳轮轮体为铸造件加工而成,每一个托绳轮轮体均为双轴承结构,保证料轮体运行平稳无噪声。轮体与钢丝绳接触部分均
6、镶有非金属高耐磨材料轮衬,轮衬采用螺栓限位固定,更换轮衬只需折卸螺栓即可,简单方便。该轮衬具有耐磨性能好、使用寿命长的特点,能有效降低钢丝绳的磨损,提高钢丝绳的寿命。双托(或双压)绳轮直径为240mm、托绳轮、托轮直径为180mm,压绳轮直径为180mm,吊椅通过时平稳无振动。托、压绳轮安装在巷道横梁上,所有吊架均可在横梁上旋转,托轮在吊架上可上下移动,从而实现托压绳轮的四向可调,可弥补横梁的水平度和垂直度的安装误差,从而降低了横梁的施工难度。直线段每个托轮约承受110kg重量,变坡点托轮随钢丝绳张力与变坡坡度大小不同而不同,最大可达530kg。因此,直线段采用单托轮,变坡点根据受力大小的不同
7、采用双托轮或双压轮,双托(压)轮均为绞支结构,各托(压)轮受力相等,且能减少对托(压)轮的冲击,能减缓托、压轮衬垫的麿损,提高托、压轮的使用寿命和乘坐的舒适性。托、压轮轮衬均为耐磨的材料制成,摩擦系数小,且阻燃、抗静电,其中变坡点双托压轮轮衬材料为聚氨脂,直线段托轮和压轮轮衬材料为橡胶。另巷道需水平转弯的情况下,本公司的固定抱索器转弯装置(专利号:ZL 2009 2 0065645.8)在水平转弯夹角90度,水平转弯半径大于3M的情况下可实现有效转弯,同时我公司拥有吊椅转弯打滑自动保护装置(专利号:ZL 2009 2 0065643.9),有效降低转弯角度过大的安全隐患,这一装置在同行业中具领
8、先水平3.8乘人器的设计:乘人器由K-II型固定抱索器和H型吊椅组成,吊椅总高根据巷道高度而定。吊椅坐凳为舒适型。座椅按人的正常坐姿进行优化设计,使其符合人机工程学,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,因而乘坐安全,舒适。3.9机尾部分的设计机尾主要包括尾轮装置、张紧小车、滑道、导绳轮和重锤;尾轮镶嵌硬橡胶轮衬。尾轮装置在滑道内可自由移动,保持系统恒定的张紧力,通过导绳轮可将重锤置于巷内或巷道硐室中。由于钢丝绳使用初期伸长较大,故滑道长度(即拉紧行程)设计为5米,避免由于钢丝绳的伸长造成系统不能正常运行。3.10电气控制部分的
9、设计3.10.1控制要求:3.10.1.1运行信息显示:日期、时间、速度、紧急停车区域、安全保护项目;3.10.1.2机头机尾之间相互打点;3.10.1.3机头机尾之间相互通话;3.10.1.4运行控制智能化:系统的运行控制由PLC可编程控制器实现自动检测和自动控制台3.10.1.5安全保护控制智能化:系统的安全保护控制由PLC程控防爆箱一台,人机界面(触摸屏操作台)一台来控制。3.10.1.6、红外线乘人检测装置:在井上、井下的上车点设有乘人检测传感器,检测到有人上车时,系统将进行时间记忆,检测到索道上暂无人乘座时,将自动停车,进入待机状态。3.10.1.7、全程故障停车装置:每50米安装一
10、个拉引信号开关,当出现故障时,乘人通过拉动全巷道设置的信号开关触发,将全线停车,并发出声音报警“拉停,拉停!”。并在显示屏上显示哪一区段出现故障。3.10.2保护功能:3.10.2.1机头、机尾越位保护:乘人到达下车位置由于种种原因未能下车,而越过设置保护点的,信号开关立即通知主机停车,并发出声音报警“机头越位!”或“机尾越位!”并在显示屏上显示“机头越位!”或“机尾越位!”3.10.2.2速度保护装置:离驱动轮5米处装有速度传感器,当出现过速(飞车)或欠速(打滑)设定的允许范围时,将自动停车,并发出声音报警“过速,过速!”。并在显示屏上显示“过速”。3.10.2.3重锤下限位保护当张紧装置不
11、能使牵引钢丝绳保持恒张力,系统无法安全运行时,系统应自动停止运行。3.10.2.4钢丝绳寿命及断绳保护装置当钢丝绳拉长,磨损变细或断绳时立即触动开关而停车,发出声音报警“脱绳,脱绳!”。并在显示屏上显示“更换钢丝绳”。3.10.2.5钢丝绳突发性松脱、断绳保护装置(专利号:ZL 2007 2 0065116.9):在常规的安全保护措施完善的情况下,我公司产品设置了钢丝绳突发性断绳保护措施,即通过检测钢丝绳伸长速度,控制设备的停启。当钢丝绳伸长速度发生变化(即产生塑性变形时),通过程序控制设备立即停机,发出声音报警“脱绳,脱绳!”。并在显示屏上显示“更换钢丝绳”。这一功能可以确保乘人装置在事故发
12、生前停止运行,避免意外事故的发生。该功能在全国同行业中为我公司独有,已获得专利。同行中虽然也有“钢丝绳断绳保护”但都只是在断绳以后才会停机,即事故已经发生!只能起到避免事故继续恶化的作用,而不能预防事故发生。3.10.2.6掉绳保护装置:变坡双托轮处安装扑绳器,有效的防止掉绳现象,并且安装有掉绳保护装置,一旦此处掉绳将触动开关而立即停机,发出声音报警“脱绳,脱绳!”。并在显示屏上显示“脱绳”,对掉绳现象采取了双重保护措施。3.10.2.7上变坡点掉绳捕绳保护当上变坡点处的牵引钢丝绳脱离托轮往外掉下时,捕绳器捕住钢丝绳,阻止钢丝绳继续往下掉,同时系统自动停止3.10.2.8吊椅防过摆保护装置(专
13、利号:ZL 2009 2 0065647.7)在下车点附近处安装有防吊椅过摆的装置,能有效控制人下车后吊椅的摆动幅度,保护人员安全。运行,以防止掉绳时吊椅和人落地而伤人。3.10.2.9电机外壳温度保护当电机因过载而引起外壳温度超过允许值时,系统停止运行。3.10.2.10减速机外壳温度保护当减速机因某种原因而引起外壳温度超过允许值时,系统停止运行。3.10.2.11电机工作电流过流保护当电机工作电流因某种原因超过允许的最大值时,系统停止运行。3.10.2.12电机工作电压过压保护当电机工作电压因某种原因超过允许的最大值时,系统停止运行。3.10.2.13制动器动作失效保护电机启动前,制动器必
14、须松闸,即处于非制动状态。若电机启动前,制动器不能及时松闸,则电机不能启动,否则,将破坏电动机和制动系统。3.10.2.14机头机尾信号中断保护如果机头操作台和机尾信号控制箱的信号中断时,架空乘人装置应无法启动运行,并发出语言报警和笛声报警。3.10.2.15系统防静电保护:系统运行中的钢丝绳在具有“双抗”(抗静电、抗燃烧)性能的托轮轮衬和头尾轮轮衬上运行,当双抗性能不稳定时,钢丝绳和轮衬因运动摩擦而产生静电集聚现象,本装置可将静电随时导入大地。3.10.2.16以上安全保护(3.10.2.1)至(3.10.2.14)项,均由PLC可编程控制器自动控制,系统自动检测信号,任一保护发生动作时,立
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