摩擦式可摘挂抱索器乘人装置设计方案机械.docx

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1、第一代“猴车”机球飘动式智能型矿用摩擦式可摘挂抱索器架空乘人装置设计方案2019年月1设计依据和设计规范1.1巷道的基本情况；1.1.1总长1381m,最大坡度二，平均坡度155；其中斜长m,坡度,斜长m,坡度,上平巷m,下平巷m0驱动部分有效安装宽度m,高度mo机身部分有效安装宽度m,高度m0机尾部分有效安装宽度m,高度一m01.1.2变坡点共一个1.1.3巷道转弯(只能是水平转弯)处数:一处,弯道夹角或中心角一、中心半径一米；弯道夹角或中心角一、中心半径一米；弯道夹角或中心角一、中心半径_米。1. 1.4运输大件的最大高度为m,最大宽度为m01.2煤矿安全规程2016版1.3中华人民共和国

2、煤炭行业标准(AQ1O38-2007)煤矿用架空乘人装置安全检验规范九2设备主要技术参数序号名称单位参数值序号名称单位参数值1适应最大坡度O413同时乘坐人数人2最大工作距离m138114钢丝绳最大牵引力N79433驱动电机功率Kw7515钢丝绳最小钢丝破断拉力总和KN2674运输速度m/s1.0116钢丝绳与驱动轮围抱角O1805最大输送效率人/h36417钢丝绳防滑系数1.556主驱动轮直径m1.218托轮间距m87副驱动轮直径m19张紧最大配重量Kg4008迂回轮直径m1.220张紧钢丝绳直径mm12.59钢丝绳间距m21张紧行程m1510牵引钢丝绳直径mm2022钢丝绳离地高度m11最

3、小乘人间距ID1023系统工作电压V12吊椅长度m3主要设备选型3. 1防爆电动机型号：YB2-315M-8,功率75KW,额定电压:1140V/660V3.1 2减速机型号:M3RVHF70-45-03,速比45,额定输出扭矩35.7Nm,额定功率64KW；3.3 高速端制动器型号:BYWZ4B-500/E121,最大制动力矩2500NI11,使用时取2000Nm3.4 低速端轮边制动器型号：Y1BZ7-112-301,最大制动力300OON,使用时取20000N3.5 钢丝绳型号为20NAT6X31WS+FC1670,必须是绳芯少油表面无油，右同向捻以上选型依据详见设计计算说明。4安全技术

4、指标一览表序号项目Q1038-2007中规定煤矿安全规程中规定本方案实际值1驱动轮和尾轮与钢丝绳直径的倍数6060602驱动轮和尾轮与钢丝绳中最粗钢丝的直径的倍数900无规定9243蹬座中心至巷帮的距离20.7m0.7m4牵引钢丝绳的安全系数262611.95张紧钢丝绳的安全系数2626156高速制动力矩与高速端输入扭矩的倍数1.5-21522.587轮边制动力与最大牵引力的倍数1.5-21523.88驱动轮轮衬的摩擦系数0.20.250.259钢丝绳最大运行速度1.2ms1.7ms（静态上下时）1401.013ms（静态上下时）1.4ms（静态上下时）14坡度W185设计方案说明5.1 驱动

5、部分5.1.1 驱动部传动方式采用机械传动方式。该驱动部分主要包括隔爆电动机、联轴器、高速端制动器、减速机、驱动主轴组件、驱动轮以及低速端轮边制动器等。5.1.2 驱动部结构形式（四选一）经计算单轮驱动时，钢丝绳与驱动轮之间的围包角180完全可以满足驱动力的要求，因此本方案采用单轮驱动方式。经计算单轮驱动时，钢丝绳与驱动轮之间的围包角180难以满足驱动力的要求，因此本方案采用双轮驱动方式,钢丝绳与驱动轮的围包角为360,确保架空乘人装置在大负载时的运行可靠性。经计算单轮驱动收绳时，钢丝绳与驱动轮之间的围包角180完可以满足驱动力的要求，因此本方案采用单轮驱动方式。180力的要求，因此本方案采用

6、单轮驱动方式。该驱动结构紧凑，承载能力强，噪音小，传动效率较高，安装简单方便。该驱动装置采用安装方式。5.1.3 驱动轮（和迂回轮）的选取煤矿安全规程（2016版）中第417条：井下提升绞车和凿井提升绞车的滚筒、井下架空乘人装置的主导轮及尾导轮和围抱角大于90的天轮，其直径不得小于钢丝绳直径的60倍，围抱角小于90的天轮，其直径不得小于40倍；据规程主传动轮直径与钢丝绳直径60倍的关系，驱动轮直径应大于或等于1200mm,根据现场安装和使用条件要求，本方案选用驱动轮直径为1200mm,迂回轮直径为12（）OmnU驱动轮轮衬为进口材料生产，该轮衬与钢丝绳的摩擦系数为0.25以上，该轮衬摩擦系数大

7、、耐磨性好，耐油、耐水，能提供较大的牵引力，减小系统张紧力，从而减小钢丝绳的张力，提高钢丝绳寿命，使系统运行更加合理。5.2 钢丝绳的选取根据重要用途钢丝绳国家标准GB8918-2006中规定，架空乘人装置（乘人索道）用钢丝绳为右同向捻的线接触型，不得使用交互捻钢丝绳，为了保证钢丝绳与驱动轮之间有较大的静摩擦力，满足驱动力的需要，钢丝绳表面应无油且绳芯少油。根据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不得小于60由计算可知，牵引钢丝绳的最大张力为22489N,选取牵引钢丝绳为NAT6X31WS+FC1670,其抗拉强度为1670MPa,钢丝绳最小钢丝破断拉力总和为267KN,安

8、全系数为11.9o驱动轮直径为钢丝绳直径的60倍、符合煤矿安全规程和煤矿用架空乘人装置安全检验规范的规定。此钢丝绳为西鲁式结构，物性较好，适合于转弯和变坡点较多的情况下使用5.3 安全距离的确定煤矿安全规程（2016版）中第383条第二项：蹬座中心至巷道一侧的距离不得小于0.7m,本方案为m,符合安全要求。5.4 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、双轮托（压）绳轮，直线段托轮间距为8米，每隔3个单托轮安装一个托压绳轮。双轮托压绳轮组主要用在变坡点和头尾轮出入绳口处，每组双托（压）绳轮有二个轮体，两个托轮为浮动式,可绕中间横轴回转，吊椅平滑过渡各轮受力均匀；单轮托

9、绳轮支撑轴为整体加工；托绳轮与压绳轮配合使用；托压绳轮不但有效避免钢丝绳的跳动、摆动和脱槽，而且解决了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，保证了轮体运行平稳无噪声；轮体与钢丝绳接触部分均镶有非金属高耐磨材料轮衬，轮衬采用螺栓限位固定，更换轮衬只需拆卸螺栓即可，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248mm、直线段托绳轮直径均为248mm,压绳轮直径均为188mm,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调节

10、，从而实现托压绳轮的四向可调，因此可弥补横梁的水平度和垂直度安装误差，从而降低了横梁的施工难度。直线段每个托轮约承受12Okg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采用相应组数的双托轮或双压轮，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、压轮衬垫的磨损，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、压轮轮衬材料为耐磨材料，直线段托轮和压轮轮衬材料一般为橡胶。5.5 乘人器的设计乘人器由HM-型活动抱索器

11、和H型活动吊椅组成，吊椅总高mmo吊椅坐凳为舒适型。座椅按人的正常座姿进行优化设计，使其符合人机工程学，由于座椅为胶垫，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，因而乘坐安全、舒适。抱索器采用整体精密铸造，表面防锈处理。5.6 静态上下车装置和中间站5.6.1静态上下车装置在机头机尾平巷上下车处安装静态上下车装置，设备不停车的情况下，乘人可在静止状态中上下车，安全、方便。5.6.2中间站本方案中，中途有个上下点，在上下点的平巷位置安装中间站，需要在中间站下车的可以很慢的速度下车，不需下车的可继续前行。静态上下车装置和中间站一般安装在

12、平巷。5.7 机尾部分的设计机尾主要包括迂回轮装置、张紧小车、滑道、导绳轮和重锤；迂回轮直径为mm,绳槽内镶嵌硬橡胶轮衬；迂回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帮嗣室中。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15米，避免由于钢丝绳的伸长造成系统不能正常运行。5.8 电气控制部分的设计5.8.1可达到的控制要求：5.8.1.1运行信息显示：日期、时间、速度、紧急停车区域、安全保护项目；5.8.1.2机头机尾之间相互打点；5.8.1.3机头机尾相互之间通话；5.8.1.4异地呼叫：当猴车巷道内安装有程控电话时，利用程控电话与猴车电控系

13、统并网，实现机头异地呼叫功能，当全巷道安装有背景音乐系统时，可实现全巷道异地呼叫功能（选配）。5.8.1.5运行控制智能化：系统的运行控制由P1C可编程控制器实现自动检测和自动控制；5.8.1.6安全保护控制智能化：系统的安全保护控制由P1C可编程控制器实现自动检测和自动控制；5.8.1.7提供远程控制安装接口。5.8.2安全保护功能5.8.2.1机头、机尾越位保护。静态上下车装置可以阻止乘人越位乘车。5.8.2.2欠速、过速保护当乘人装置运行速度低于设计速度的20%或高于设计速度的20%时，会出现欠速或过速现象，出现此情况时，系统自动停止运行；5.8.2.3张紧力下降保护当张紧装置不能使牵引

14、钢丝绳保持恒张力，系统无法安全运行时，系统自动停止运行；5.8.2.4全巷道突发事件紧急停车保护乘坐人员在乘坐途中，若发现紧急情况需要停车，则在乘车区域内的任一点，拉动急停开关拉线均可使系统停止运行，同时显示台显示故障发生的区间编号。当绳间距大于或等于160Omm或乘人装置中间行驶轨道车时,应安装二套全线急停装置,并分设在巷道的两边。5.8.2.5变坡点掉绳捕绳停车保护当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，阻止钢丝绳继续往上、下掉，同时系统自动停止运行，以防止掉绳时吊椅和人落地而伤人。5.8.2.6减速机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，系统自动停止运行。5.8.2.7制动器动作失效保护电机启动前，制动器必须松闸，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。5.8.2.8乘人间距控制保护当前一位乘人到达乘人间距控制点后，系统会发出“可以放行，注意安全”的声光提示，后一位乘人才可以上车；如果连续两位提前强行上车，则系统会发出“乘人间距过近”的警示音并自动停车。5.8.2.9驱动轮主轴断裂保护该装置与驱动轮连接，当驱动轮主轴断裂时，该装置会卡在主轴轴承座端盖上,阻止驱动轮继续往下掉，保证线路上的乘人不会因驱动轮掉落导致整体飞