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鋼絲繩牽引單軌吊車運(yùn)輸系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2020-03-06 17:14 文章來(lái)源:未知 文章作者:admin 點(diǎn)擊數(shù):
鋼絲繩牽引單軌吊是根據(jù)煤礦現(xiàn)狀,綜合煤礦井下巷道布置的特點(diǎn),利用煤礦普遍使用的無(wú)極繩連續(xù)牽引車和國(guó)外進(jìn)口的柴油機(jī)單軌吊進(jìn)行有機(jī)整合形成的一種新的輔助運(yùn)輸方式,不僅
鋼絲繩牽引單軌吊是根據(jù)煤礦現(xiàn)狀,綜合煤礦井下巷道布置的特點(diǎn),利用煤礦普遍使用的無(wú)極繩連續(xù)牽引車和國(guó)外進(jìn)口的柴油機(jī)單軌吊進(jìn)行有機(jī)整合形成的一種新的輔助運(yùn)輸方式,不僅有效地克服了傳統(tǒng)地軌式無(wú)極繩連續(xù)牽引車帶來(lái)的地面鋪軌繁瑣、建設(shè)費(fèi)用高、維護(hù)難度大、且不能載人運(yùn)輸?shù)热秉c(diǎn);而且避免了柴油機(jī)單軌吊機(jī)車投入成本高、噪音大、空氣污染大、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高且難度大等缺陷。具有結(jié)構(gòu)緊湊、噪音低、無(wú)污染、安全可靠、操作維修方便、巷道利用效率高、使用成本低等特點(diǎn),極大地提高了生產(chǎn)效率。
1結(jié)構(gòu)組成及工作原理
鋼絲繩牽引單軌吊車運(yùn)輸系統(tǒng)由動(dòng)力系統(tǒng)、張緊裝置、牽引組件、儲(chǔ)繩輪、懸吊軌道、起吊梁、運(yùn)人車、壓繩輪組、托繩輪組、回繩輪等組成。牽引車、運(yùn)人車和起吊梁懸掛在懸吊軌道上,通過(guò)滑輪組與懸吊軌道滑移連接;壓繩輪組與懸吊軌道用壓板固定連接,回繩輪安裝在懸吊軌道的尾端,鋼絲繩穿過(guò)動(dòng)力系統(tǒng)、張緊裝置、壓繩輪組和回繩輪,鋼絲繩的頭部和尾部均與牽引車固定連接;在運(yùn)輸過(guò)程中由鋼絲繩來(lái)牽引和電控系統(tǒng)控制單軌吊車運(yùn)行。
1.1牽引絞車
牽引絞車主要由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、傳動(dòng)齒輪、滾筒、電液制動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)底座及變頻控制系統(tǒng)組成。電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器傳給減速機(jī),減速機(jī)分兩速通過(guò)聯(lián)軸器和一對(duì)傳動(dòng)齒輪傳遞到滾筒上,通過(guò)滾筒上的摩擦輪襯與繞在其上的鋼絲繩摩擦產(chǎn)生牽引力使車輛系統(tǒng)運(yùn)行。絞車配有工作制動(dòng)和緊急制動(dòng)兩套制動(dòng)閘,工作制動(dòng)閘布置在高速軸端,為運(yùn)輸車系統(tǒng)提供工作停車用,緊急制動(dòng)閘布置在減速機(jī)中間輸出軸上,為運(yùn)輸車系統(tǒng)提供緊急停車,以保證系統(tǒng)安全工作。制動(dòng)器的松闡速度可通過(guò)調(diào)整ED推動(dòng)器上的溢流閥實(shí)現(xiàn)。
1.2組合式五輪張緊器
組合式五輪張緊器主要由機(jī)架、張緊輪、導(dǎo)向輪、配重塊、導(dǎo)向桿等組成,該裝置可吸收鋼絲繩系統(tǒng)由于彈性變形而伸長(zhǎng)的部分;同時(shí)可為系統(tǒng)提供張力,保證鋼絲繩在卷繩筒繩襯上有較穩(wěn)定的壓力,促使絞車正常牽引,而不致鋼絲繩在卷繩筒上打滑。其中鋼絲繩通過(guò)尾部張緊裝置張緊后,可以維持鋼絲繩在托繩輪之間的撓度和張力。
1.3牽引儲(chǔ)繩車
牽引儲(chǔ)繩車的作用是:將運(yùn)輸系統(tǒng)牽引鋼絲繩的兩端固定在該車輛上,由該車通過(guò)連桿帶動(dòng)其他車輛運(yùn)行;牽引車是鋼絲繩牽引單軌吊車的核心部件,由主牽引車、儲(chǔ)繩卷筒、引導(dǎo)小車及前后連接桿組成。其中儲(chǔ)繩滾筒可以儲(chǔ)存鋼絲繩,使得本系統(tǒng)在掘進(jìn)面安裝后,隨著掘進(jìn)頭的前移,系統(tǒng)也可以隨之延伸,可將運(yùn)輸系統(tǒng)多余的鋼絲繩貯存在該儲(chǔ)繩滾筒上。




2電控系統(tǒng)




1.4制動(dòng)小車
制動(dòng)小車主要由車體、制動(dòng)油缸、輪系、手壓泵、離心釋放器、釋放閥、邏輯閥、制動(dòng)塊、液壓油路等部件組成。手壓泵供油,彈簧制動(dòng),油壓松開(kāi),即為失效安全型制動(dòng)車。制動(dòng)力不小于80kN,且設(shè)置有自動(dòng)制動(dòng)裝置。在運(yùn)行過(guò)程中,當(dāng)出現(xiàn)鋼絲繩或連桿斷裂、車輛下行運(yùn)輸速度過(guò)快等異常情況,制動(dòng)車超過(guò)設(shè)定運(yùn)行速度時(shí),制動(dòng)車上的離心釋放器會(huì)自動(dòng)打開(kāi)釋放閥,制動(dòng)油缸中的液壓油經(jīng)邏輯閥快速回到油箱,從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)車的自動(dòng)安全制動(dòng)。
如圖4所示,當(dāng)機(jī)車行走時(shí),離心器行走滑輪通過(guò)行走鋼軌摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)離心器旋轉(zhuǎn),當(dāng)達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速(210-450r/min)時(shí),離心塊克服拉伸彈簧力時(shí)甩出撞擊轉(zhuǎn)桿器撥針,通過(guò)轉(zhuǎn)桿器聯(lián)動(dòng)控制液壓閥,這時(shí)控制液壓閥打開(kāi),在制動(dòng)彈簧的作用力下使油缸泄壓,使閘塊抱住鋼軌實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。
1.5輪組
包括普通型壓繩輪組、加強(qiáng)型壓繩輪組、彎道輪組,上下導(dǎo)繩輪組,為適應(yīng)起伏變化的坡道、巷道拐彎段,沿途配置有輪組,既可防止鋼絲繩抬高時(shí)車輛掉道,又可安全通過(guò)拐彎。輪組需用的數(shù)量,根據(jù)巷道具體起伏變化程度和起伏點(diǎn),彎道角度多少設(shè)置,用戶也可根據(jù)實(shí)際需要選用。
采用整體式的壓繩輪組進(jìn)行鋼絲繩引導(dǎo),一個(gè)壓繩輪組可以同時(shí)滿足水平和拐彎及豎直方向的繩引導(dǎo)。繩牽引單軌吊壓繩輪組既可以引導(dǎo)牽引繩,也可以引導(dǎo)回繩。一般情況下,直段每間隔9m布置一組普通壓繩輪組(即安裝在軌道上平面),巷道條件好時(shí)布置間距可適當(dāng)加大,減少壓繩輪組的布置數(shù)量;彎道每間隔1.6-2m布置一組壓繩輪組,如彎道曲率半徑偏小時(shí)可適當(dāng)加密布置。
2電控系統(tǒng)
2.1組成結(jié)構(gòu)
電控系統(tǒng)主要由控制箱、操作臺(tái)、礦用可逆真空磁力起動(dòng)器、變頻器、漏泄通訊基地臺(tái)、手持機(jī)、速度傳感器、過(guò)卷傳感器、絞車電機(jī)、絞車制動(dòng)閘電機(jī)等組成。
2.2控制原理
(1)啟動(dòng)過(guò)程:按動(dòng)操作臺(tái)運(yùn)行按鈕(正向運(yùn)行、反向運(yùn)行),其光電耦合器導(dǎo)通輸出一個(gè)低電平,PLC可編程序控制器給相應(yīng)繼電器輸出一個(gè)高電平,該繼電器吸合常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,可逆真空磁力起動(dòng)器對(duì)應(yīng)中間繼電器吸合,其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,對(duì)應(yīng)交流接觸器吸合,給電機(jī)電源送上電。
(2)停止過(guò)程:按動(dòng)操作臺(tái)停止按鈕,其對(duì)應(yīng)光電耦合器導(dǎo)通輸出一個(gè)低電平,PLC可編程序控制器給相應(yīng)繼電器輸出一個(gè)低電平,該繼電器釋放常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi),可逆真空磁力起動(dòng)器對(duì)應(yīng)中間繼電器斷電,其常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi),對(duì)應(yīng)交流接觸器斷電,切斷電機(jī)電源。
(3)急停過(guò)程:將手持電臺(tái)撥段開(kāi)關(guān)打到打點(diǎn)位置,連續(xù)二次按下按鈕,輸出急停信號(hào),通過(guò)漏泄同軸電纜,操作臺(tái)上配置基地臺(tái)上常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,其對(duì)應(yīng)光電耦合器導(dǎo)通并輸出一個(gè)低電平,PLC可編程序控制器給相應(yīng)繼電器輸出一個(gè)低電平,繼電器釋放,可逆真空磁力起動(dòng)器對(duì)應(yīng)中間繼電器、交流接觸器斷電,電機(jī)電源被切斷。絞車司機(jī)接到信號(hào)后切斷電源后再動(dòng)進(jìn)行手剎制動(dòng)。
(4)速度保護(hù)過(guò)程:鋼絲繩移動(dòng),帶動(dòng)速度傳感器滑輪旋轉(zhuǎn),其上金屬體不斷使傳感頭振蕩器停振,產(chǎn)生5VDC開(kāi)關(guān)信號(hào)(高電平),經(jīng)光電耦合器輸入到PLC可編程序控制器的計(jì)數(shù)器上并計(jì)算,通過(guò)顯示器顯示速度;當(dāng)速度大于設(shè)定值時(shí),PLC可編程序控制器輸出一個(gè)停機(jī)信號(hào),使絞車電機(jī)停機(jī)。
(5)過(guò)卷保護(hù)過(guò)程:當(dāng)機(jī)車觸碰到開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)臂桿時(shí),內(nèi)部的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,光電耦合器導(dǎo)通并輸出一個(gè)低電平,PLC可編程序控制器執(zhí)行停止運(yùn)行程序。
3結(jié)束語(yǔ)
3結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)我國(guó)目前煤礦運(yùn)輸狀況,鋼絲繩牽引單軌吊車運(yùn)輸方式簡(jiǎn)化了運(yùn)輸環(huán)節(jié),克服了傳統(tǒng)運(yùn)輸方式占用人員多、設(shè)備多、效率低等缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)全程控制,操作簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,節(jié)約運(yùn)輸成本,因此,鋼絲繩牽引單軌吊車值得研究及推廣。