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济宁卓力工矿机械设备有限公司
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RJY37-36°/500煤矿架空乘人装置(抱索器装置)设计(下二)

 
张紧收绳装置:
能自由调节迂回轮和重锤位置,并根据索道的负荷,自动调节钢丝绳的拉力,确保猴车有足够的牵引力,避免索道打滑和飞车的现象发生,只要1人扳动小绞车手轮收绳,即可调整重锤高度,操作简便。
 
紧急停车装置:
在架空乘人装置运行的沿途中,设置突发事件的紧急停车装置,以确保乘人安全。
 
 
架空乘人装置电控系统
PLC可编程电控箱 液晶触摸屏操作台 下车语音提示箱
架空乘人装置电控系统功能说明
1.本控制系统按照GB3836.1-4-2000及有关煤矿行业标准设计。此系统由驱动电机的控制开关、制动油泵控制开关以及KXJ1-1.5/127型矿用隔爆兼本质安全型电气控制箱、TH1-0.5/24型矿用本质安全型电气操作台、外围传感器和信号开关等部分组成。主电控箱采用日本三菱/西门子PLC,实现可编程控制,操作台配有液晶触摸屏,能中文和模拟图形动画显示。
2、保护功能
1)、机头、机尾越位保护:当人员乘坐吊椅上下井越位进入机头或机尾的禁止部位点时,系统自动停机并发出故障报警声,同时显示窗口显示相应的故障。
2)、全程紧急停车保护:在架空乘人装置的中心线每间隔50米装有紧急停车拉线开关1个,并由钢丝绳连接起来。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,架空乘人装置能自动停止运行,并发出故障报警,同时显示窗将显示“急停故障”。
3)、过速飞车保护:在系统运行中,速度传感器检测到的运行速度超过设定速度的20%时,架空乘人装置能自动停止运行,并发出故障报警声,同时显示窗口显示相应的“过速保护”。
4)、欠速打滑保护:在系统运行中,速度传感器检测到的运行速度超过设定速度的30%时,架空乘人装置能自动停止运行,并发出故障报警声,同时显示窗口显示相应的“欠速保护”。
5)、脱绳保护:在系统运行中,当钢丝绳脱落时,触碰脱绳保护开关,架空乘人装置自动停车。
6)、配重限位保护。该保护开关是用于防止配重落地而使系统失去张紧力的保护装置。
7)、变坡点掉绳保护:当钢丝绳从托绳轮上往下掉落时,安装在变坡点的捕绳轮会自动捕绳,架空乘人装置同时自动停机。
8)、钢丝绳寿命保护:钢丝绳在长期运行中出现断绳现象后,这时尾轮会迅速向后滑动,并触动断绳保护装置,架空乘人装置能自动停止运行,并发出故障报警,同时窗口显示断绳保护。
9)、吊椅防过摆保护装置:当乘坐人员在乘坐途中未遵守安全守则,导致座椅横向摆动过大,吊椅防过摆保护装置能减小吊椅摆动,能防止吊椅过托轮时被托轮挂住。
以上任一安全保护项目发生时,控制系统自动检测信号,架空乘人装置立即停车,同时发出声光报警,显示屏上显示安全保护项目。只有消除故障后,系统才会解除闭锁和重新启动运行。
3、自动控制系统的运行方式控制
架空乘人装置具有三种机能运行模式:即连续运行、间断运行、自动停止运行。
1)、连续运行:当上下班人员高峰时段,启动连续运行模式,24小时不间断的运行。
2)、间断运行:当有零散人员上下井时,启动间断运行模式。只要有人在机头或机尾上车点乘坐猴车,控制系统感应后自动开车,等最后上车的人下车后延时自动停车。实现无人职守功能。
3)、停止运行:当没有人员上下时,架空乘人装置处于停止运行状态。
4、选配功能
1)、声光信号器:机头、机尾及沿线安装声光信号器,实现对讲通讯和打点等。
2)、语音提示箱:上下车点安装语音提示(“前方到站,准备下车”)装置。
3)、双速运行:即没有人乘座时,架空乘人装置慢速运行,一旦有人乘座时,控制系统自动提速到设计速度运行。这样既减少因频繁启动对电机和减速机的冲击,又便于慢速时检查钢丝绳及其他部件。
4)、MP3音乐播放系统:沿线布置MP3音乐播放音箱,实现沿线背景音乐、安全宣传语等内容播放。
5)、提供远程监控接口,实现远程监控功能。
6)、软启动器:实现系统慢速启动,降低对减速机的冲击,延长钢丝绳的寿命,乘坐更安全。
7)、变频调速:实现系统运行速度的调节,提高运行效率,节约能源。
 
 
 
 
 
2.5计算说明书             
架空乘人装置设计算说明书  
已知参数      
1 斜长(m)= 500
S1  
 
 
2 坡度(°)= 36  
主要参数的确定      
1 预选电动机   YB2-225M-6,30KW,Ne=980转/分  
2 预选驱动轮直径(m) 1.00    
3 预选减速机(减速比) 63.0    
钢丝绳运行速度(m/s)V=   V=K×(∏D/60)×Ne/i  
0.80    
钢丝绳运行时蠕动系数K= 0.98    
4 预选钢丝绳(重量) 1.47 6×19-φ20,q0=1.47kg/m  
5 设定乘座间距(m)L1= 16    
运输效率(人/小时)=   Qr=3600×V/L1  
180    
6 托轮间距(m)L2= 9    
7 驱动轮绳槽与牵引钢丝绳间的摩擦系数μ 0.25    
8 牵引绳在驱动轮上的围包角α 180    
牵引钢丝绳张力的计算      
1 最小点张力的计算 Smin=C×q0×g    
Smin——最小张力点的张力,N      
C——钢绳的挠度系数 900    
q0——预选牵引钢绳的每米质量 1.47    
g——重力加速度 9.8    
Smin= 12965 N  
2 各点张力的计算      
  当下放侧无人乘坐而上升侧满员时(动力运行状态):线路运行阻力:  
  W4-1=[q+(Q1+Q2)/L1]×(ωcosα+sinα)Lg  
  22847 N  
  W2-3=[q+W2/L1]×(ωcosα-sinα)Lg  
  -6743 N  
  各点张力:  
S3=Smin= 12965 N  
S4=1.01S3= 13095 N  
S1=S4+W4-1= 35942 N  
S2=S3-W2-3= 19708 N  
驱动力=S1-S2= 16233 N  
式中: q——每米钢丝绳质量  
Q1——每人人体重量加带物重,取Q2=85kg  
Q2——每把吊椅重量,取Q2=15kg  
ω——牵引钢丝绳运行阻力系数,动力运动时,           取ω=0.02;制动运动时,取ω=0.02。  
L——井筒斜长  
  当下放侧满员而上升侧无人乘坐时(动力运行状态):线路运行阻力:  
  W4-1=[q+Q2/L1]×(ωcosα+sinα)Lg  
  7125 N  
  W2-3=[q+(Q1+Q2)/L1]×(ωcosα-sinα)Lg  
  -21623 N  
  各点张力:  
S3=Smin= 12965 N  
S4=1.01S3= 13095 N  
S1=S4+W4-1= 20220 N  
S2=S3-W2-3= 34588 N  
驱动轮防滑校验      
    当下放侧无人乘座而上升侧满员乘座时,处于动力运行状态:  
且S1-S2>0,S1/S2= 1.82 <eμα(2.4),符合要求。  
且S1-S2<0,S2/S1= 1.71 <eμα(2.4),符合要求。  
 式中:钢丝绳与驱动轮衬垫摩擦系数取μ 0.25    
α——钢丝绳在驱动轮上的围包角。      
电动机功率的计算      
1 动行运行时, Ne=K(S1-S2)v/1000η  
21.60 kw  
式中:K为电动机功率备用系数,一般取 1.50    
η——传动功率,取 0.90    
2 制动运行时: Ne=K(S1-S2)v/1000η  
19.11 kw  
选取电动机型号为YB2-225M-6,功率= 30 kw  
牵引钢丝绳计算   21.5-282/23.5-336  
  m=Sk/Smax      
式中:Sk—钢丝绳破断拉力总和 20 钢丝绳其最小破断拉力=220400N  
Smax——最大张力点张力      
m—钢丝绳的安全系数,m= 6.87 >6,符合要求。  
拉紧力的确定      
  Si=S3+S4= 26060 N  
拉紧力为 26060.45 N  
拉紧行程确定      
  Li=0.005L*2= 5 m  
考虑富裕系数,最终确定L=7m。      
驱动轮衬垫比压      
  T1+T2/D•d= 278 N/cm2  
减速机的效核      
1 设备运行输出扭矩:T= (S1-S2)*D/2 N/m  
  8117 N/m  
设计选定减速机为B3HV07-63:额定输出扭矩为: 20000  >T,满足要求  
2 设备运行输出功率:P= T*n/(9.55*i*0.98)1000    kw  
  13 kw  
减速机额定功率为:  33  >2P,满足要求  
十一 制动器的选型:制动器的最大制动力应不小于额定制动力的1.5倍  
1 根据电机功率计算制动扭矩为:T=9550*(Pw/n)         N.m  
  292   N.m  
1.5*T= 439   N.m  
上式中:T—计算扭矩,N.m;   Pw—驱动功率,kw;n—转速,转/分  
 
选定制动器为:BYWZ-300/45,制动力为1250N.m,符合要求  
2 安全闸的选型:安全闸的最大制动力矩不小于额定负荷力矩的2倍。预选安全闸型号为YLBZ-25  
 
其最大制动力为: 50000 N  
其制动力矩为: M2=2*N*f*Rm N.M  
  26000 N.M  
式中:N—制动力,N; f—闸瓦制动盘的摩擦系数,取f=0.4; Rm—制动盘的平均摩擦半径(m)  
 
2倍额定负荷力矩为:2T= 16233 N.M  
因M2>2T,所选安全闸符合要求