2011版固定抱索器乘人裝置方案(機械

1、煤礦固定抱索器架空乘人裝置（機械傳動）設(shè)計方案湘潭市恒欣實業(yè)有限公司2011年12月1、設(shè)計依據(jù)和設(shè)計規(guī)范 1.1、巷道的基本情況；1.1.1 總長319m，最大坡度25 ，上平巷12 m，下平巷20 m。有效安裝寬度2.6 m，高度 2.6 m。 1.1.2 變坡點共2個1.1.3 巷道無轉(zhuǎn)彎1.2、煤礦安全規(guī)程2011版1.3、中華人民共和國煤炭行業(yè)標準（AQ1038-2007）煤礦用架空乘人裝置 安全檢驗規(guī)范。2 運行環(huán)境及使用條件2.1 乘人裝置工作時周圍空氣中的甲烷、煤塵和硫化氫、二氧化碳等不得超過煤礦安全規(guī)程中所規(guī)定的安全含量；2.2 環(huán)境溫度不超過40，相對濕度不超過90%；2.

2、3 煤礦巷道工作坡度不超過25；2.4 無強烈振動和沖擊以及巷道容易變形的地方；2.5 無破壞絕緣的腐蝕氣體和導(dǎo)電塵埃的環(huán)境中；2.6 無滴水的地方；3、設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)序號名稱單位參數(shù)值序號名稱單位參數(shù)值1適應(yīng)最大坡度2512鋼絲繩最大牽引力KN9.52最大工作距離m31913鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和KN2673驅(qū)動電機功率Kw2214鋼絲繩與驅(qū)動輪圍抱角1804運輸速度m/s0.9615驅(qū)動防滑安全系數(shù)1.545最大輸送效率人/h26516托輪間距m86驅(qū)動輪直徑m1.217張緊最大配重量Kg4007迂回輪直徑m1.218張緊鋼絲繩直徑mm12.58鋼絲繩間距m1.219張緊行程m79牽引鋼

3、絲繩直徑mm2020鋼絲繩安全系數(shù)9.910最小乘人間距m1321鋼絲繩離地距離m2.011同時乘坐人數(shù)人4922系統(tǒng)工作電壓V380/6604、主要設(shè)備選型4.1 防爆電動機型號：YB2-200L2-6 ，功率 22 KW，電壓380 /660 V 4.2 減速機型號：TB3HV7-63-A-CW-HX，速比 63,額度功率33KW,額度扭矩20KN.4.3 高速端制動器型號：BYWZ4B-300 /E50 ，制動力矩 630Nm4.4 低速端輪邊制動器型號：YLB25-201X ，制動力20000 N3.5 鋼絲繩型號為20NAT636WS+FC 1670,必須是繩芯少油表面無油，右同向捻

4、以上選型依據(jù)詳見設(shè)計計算說明。5 安全技術(shù)指標一覽表：序號AQ1038-2007中規(guī)定 MT/T873-2000 中規(guī)定煤礦安全規(guī)程 中規(guī)定GB21008-2007中規(guī)定本方案實際值1驅(qū)動輪和尾輪與鋼絲繩直徑的倍數(shù)60無規(guī)定6045/28602驅(qū)動輪與鋼絲繩外層鋼絲直徑的倍數(shù)900無規(guī)定 無規(guī)定無規(guī)定10343蹬座中心至巷幫的距離0.7m無規(guī)定0.7m0.7m0.7m4牽引鋼絲繩的安全系數(shù)66669.95張緊鋼絲繩的安全系數(shù)6無規(guī)定6620.56高速制動力矩與高速端輸入扭矩的倍數(shù)1.521.521.521.522.97輪邊制動力與最大牽引力的倍數(shù)1.52無規(guī)定1.521.522.18驅(qū)動輪輪襯

5、的摩擦系數(shù)0.2無規(guī)定0.250.250.259鋼絲繩最大運行速度1.2m/s無規(guī)定1.2m/s1.2m/s0.96m/s10鋼絲繩的插接長度不應(yīng)小于鋼絲繩直徑的倍數(shù)100010001000100012005、設(shè)計方案說明：5.1 驅(qū)動部分5.1.1 驅(qū)動部傳動方式采用機械傳動方式。該驅(qū)動部分主要包括隔爆電動機、聯(lián)軸器、高速端制動器、減速機、驅(qū)動主軸組件、驅(qū)動輪以及低速端輪邊制動器等。5.1.2 驅(qū)動部結(jié)構(gòu)形式經(jīng)計算單輪驅(qū)動時，鋼絲繩與驅(qū)動輪之間的圍包角180完全可以滿足驅(qū)動力的要求，因此本方案采用單輪驅(qū)動方式。該驅(qū)動結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力強，噪音小，傳動效率較高，安裝簡單方便。該驅(qū)動裝置采用 架

6、空 安裝方式。5.1.3 驅(qū)動輪(和迂回輪)的選取煤礦安全規(guī)程（2010版）中第416條第三項：井下提升絞車和鑿井提升絞車的滾筒、井下架空乘人裝置的主導(dǎo)輪及尾導(dǎo)輪和圍抱角大于90的天輪，其直徑不得小于鋼絲繩直徑的60倍，圍抱角小于90的天輪，其直徑不得小于40倍；據(jù)規(guī)程主傳動輪直徑與鋼絲繩直徑60倍的關(guān)系，驅(qū)動輪直徑應(yīng)大于或等于 1200 mm，根據(jù)現(xiàn)場安裝條件和使用要求，本方案選用驅(qū)動輪直徑為1200 mm，迂回輪直徑為 1200 mm。驅(qū)動輪輪襯為進口材料生產(chǎn)，該輪襯與鋼絲繩的摩擦系數(shù)為0.25以上，該輪襯摩擦系數(shù)大、耐磨性好，耐油、耐水，能提供較大的牽引力，減小系統(tǒng)張緊力，從而減小鋼絲繩

7、的張力，提高鋼絲繩壽命，使系統(tǒng)運行更加合理。5.2 鋼絲繩的選取根據(jù)重要用途鋼絲繩國家標準GB8918-2006中規(guī)定，架空乘人裝置（乘人索道）用鋼絲繩為右同向捻的線接觸型，不得使用交互捻鋼絲繩，為了保證鋼絲繩與驅(qū)動輪之間有較大的靜摩擦力，滿足驅(qū)動力的需要，鋼絲繩表面應(yīng)無油且繩芯少油。根據(jù)煤礦安全規(guī)程第四百條的規(guī)定，架空乘人裝置的鋼絲繩安全系數(shù)不得小于6。由計算可知，牽引鋼絲繩的最大張力為26862N,選取牽引鋼絲繩為20NAT6X36WS+FC1670，其抗拉強度為 1670 MPa,鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和為 267KN，安全系數(shù)為9.9。驅(qū)動輪直徑為鋼絲繩直徑的 60 倍、為外層鋼絲直徑的

8、 1034倍，符合煤礦安全規(guī)程和煤礦用架空乘人裝置 安全檢驗規(guī)范的規(guī)定。5.3 安全距離的確定 煤礦安全規(guī)程（2010版）中第368條第二項：蹬座中心至巷道一側(cè)的距離不得小于0.7m,本方案為 0.7 m，符合安全要求。5.4 托、壓繩輪的選用方案 配套的托繩輪有三種結(jié)構(gòu)形式：單托輪、托壓繩輪、雙輪托（壓）繩輪，直線段托輪間距為 8 米，每隔 6個單托輪安裝一個托壓繩輪。雙輪托壓繩輪組主要用在變坡點處，每組雙托（壓）繩輪有二個輪體，兩個托輪為浮動式，可繞中間橫軸回轉(zhuǎn)，吊椅平滑過渡各輪受力均勻；單輪托繩輪支撐軸為整體加工；托繩輪與壓繩輪配合使用；托壓繩輪不但有效避免鋼絲繩的跳動、擺動和脫槽，而且

9、解決了吊椅通過時的卡阻和震動問題。托繩輪輪體為鑄造件加工而成，每一個托繩輪輪體均為雙軸承結(jié)構(gòu)，保證了輪體運行平穩(wěn)無噪聲；輪體與鋼絲繩接觸部分均鑲有非金屬高耐磨材料輪襯，輪襯采用壓板螺栓固定，更換輪襯只需拆卸螺栓即可，簡單方便。該輪襯具有耐磨性能好、使用壽命長的特點，能有效降低鋼絲繩的磨損，提高鋼絲繩的壽命。雙托(或雙壓)繩輪直徑為240 mm、托繩輪直徑均為180mm、壓繩輪直徑均為180mm，吊椅通過時平穩(wěn)無振動。托、壓繩輪安裝在巷道橫梁上，所有吊架均可在橫梁上旋轉(zhuǎn)，托輪在吊架上可上下移動調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)托壓繩輪的四向可調(diào)，因此可彌補橫梁的水平度和垂直度安裝誤差，從而降低了橫梁的施工難度。直線

10、段每個托輪約承受120kg重量,變坡點托輪隨鋼絲繩張力與變坡坡度大小不同而不同,最大可達530kg。因此，直線段采用單托輪，變坡點根據(jù)受力大小的不同采用相應(yīng)組數(shù)的雙托輪或雙壓輪，雙托（壓）輪均為絞支結(jié)構(gòu)，各托（壓）輪受力相等，且能減少對托（壓）輪的沖擊，能減緩?fù)?、壓輪襯墊的磨損，提高托、壓輪的使用壽命和乘坐的舒適性。托、壓輪輪襯均為耐磨的材料制成，摩擦系數(shù)小，且阻燃、抗靜電，其中變坡點雙托、壓輪輪襯材料為聚氨脂或其它耐磨材料，直線段托輪和壓輪輪襯材料一般為橡膠。5.5 乘人器的設(shè)計：乘人器由G-I型固定抱索器和G型吊椅組成，吊椅總高 1700mm。吊椅坐凳為舒適型。座椅按人的正常座姿進行優(yōu)化設(shè)

11、計，使其符合人機工程學(xué)，故乘坐舒適，上下車安全。抱索器的外形設(shè)計滿足繩輪襯墊要求，使之與輪襯吻合較為充分，并在過輪時無太大振動，因而乘坐安全、舒適。抱索器采用整體精密鑄造，表面防銹處理。5.6 機尾部分的設(shè)計機尾主要包括迂回輪裝置、張緊小車、滑道、導(dǎo)繩輪和重錘；迂回輪直徑為 1200 mm，繩槽內(nèi)鑲嵌硬橡膠輪襯；迂回輪裝置在滑道內(nèi)可自由移動，保持系統(tǒng)恒定的張緊力；通過導(dǎo)繩輪可將重錘置于巷內(nèi)或巷幫硐室中。由于鋼絲繩使用初期伸長較大，故滑道長度（即拉緊行程）設(shè)計為 7 米，避免由于鋼絲繩的伸長造成系統(tǒng)不能正常運行。5.7 電氣控制部分的設(shè)計5.7.1 可達到的控制要求：5.7.1.1 運行信息顯示

12、：日期、時間、速度、緊急停車區(qū)域、安全保護項目；5.7.1.2 機頭機尾之間相互打點；5.7.1.3 機頭機尾相互之間通話；5.7.1.4 異地呼叫：當猴車巷道內(nèi)安裝有程控電話時，利用程控電話與猴車電控系統(tǒng)并網(wǎng)，實現(xiàn)機頭異地呼叫功能，當全巷道安裝有背景音樂系統(tǒng)時，可實現(xiàn)全巷道異地呼叫功能（選配）。5.7.1.5 運行控制智能化：系統(tǒng)的運行控制由PLC可編程控制器實現(xiàn)自動檢測和自動控制；5.7.1.6 安全保護控制智能化：系統(tǒng)的安全保護控制由PLC可編程控制器實現(xiàn)自動檢測和自動控制；5.7.1.7 提供遠程控制安裝接口。5.7.2 安全保護功能：5.7.2.1 機頭、機尾越位保護。若乘坐人員到達

13、下車點未能下車，當其越過越位保護點時，系統(tǒng)應(yīng)自動停止運行。5.7.2.2 欠速、過速保護當乘人裝置運行速度低于設(shè)計速度的20%或高于設(shè)計速度的20%時，會出現(xiàn)欠速或過速現(xiàn)象，出現(xiàn)此情況時，系統(tǒng)自動停止運行；5.7.2.3 重錘下限位保護當張緊裝置不能使牽引鋼絲繩保持恒張力，系統(tǒng)無法安全運行時，系統(tǒng)自動停止運行；5.7.2.4 全巷道突發(fā)事件緊急停車保護乘坐人員在乘坐途中，若發(fā)現(xiàn)緊急情況需要停車，則在乘車區(qū)域內(nèi)的任一點，拉動急停開關(guān)拉線均可使系統(tǒng)停止運行，同時顯示臺顯示故障發(fā)生的區(qū)間編號。當繩間距大于或等于1600mm或乘人裝置中間行駛軌道車時，應(yīng)安裝二套全線急停裝置，并分設(shè)在巷道的兩邊。5.7

14、.2.5 上變坡點掉繩捕繩停車保護（我公司專利產(chǎn)品，專利號：ZL3.2）當上變坡點處的牽引鋼絲繩脫離托輪往外掉下時，捕繩器捕住鋼絲繩，阻止鋼絲繩繼續(xù)往下掉，同時系統(tǒng)自動停止運行，以防止掉繩時吊椅和人落地而傷人。5.7.2.6 減速機油溫保護當減速機因某種原因而引起油溫超過允許值時，系統(tǒng)自動停止運行。5.7.2.7 制動器動作失效保護 電機啟動前，制動器必須松閘，即處于非制動狀態(tài)。若電機啟動前，制動器不能及時松閘，則電機不能啟動。5.7.2.8 吊椅過擺保護裝置（我公司專利產(chǎn)品，專利號：ZL5.3）當乘坐人員在乘坐途中，未遵守安全守則，與途中相遇人員嘻?；蛴媚_蹬巷幫或外力碰撞時，導(dǎo)致座椅橫向擺動

15、激烈，此情況下座椅在過托輪時，吊椅很容易被托輪掛住瞬間向上翻轉(zhuǎn)而引發(fā)安全事故。本吊椅過擺保護裝置可防止此類事故的發(fā)生。5.7.2.9 頭尾輪入繩口安全防護裝置 機頭驅(qū)動輪和機尾迂回輪的鋼絲繩入口處，安裝有安全防護裝置，以防止人員和物件經(jīng)入口處帶入輪體繩槽中而造成設(shè)備損害和人身傷害。以上安全保護（5.8.2.1）至（5.8.2.8）項，均由PLC可編程控制器自動控制，系統(tǒng)自動檢測信號，任一保護發(fā)生動作時，立即停止運行，同時操作顯示臺上顯示故障類別，并發(fā)出并發(fā)出語言報警和笛聲報警，并與電控系統(tǒng)自動閉鎖。只有當相應(yīng)故障消除后，系統(tǒng)經(jīng)復(fù)位后才能重新啟動運行。其余項為機械保護項目。5.9 語音聲光提示系

16、統(tǒng)當乘坐人員將要到達下車點時，語音提示系統(tǒng)會發(fā)出“前方到站，準備下車”的語音和閃爍及笛聲三種提示信號，提醒乘坐人員準備下車。6 重要提示6.1 本架空乘人裝置抱索器非固定抱索器，乘人間距不能固定，因此，用戶在使用過程中，現(xiàn)場必須要有專人值守，維持秩序，控制好乘人間距不得小于設(shè)計值。禁止超負載使用。6.2 無人運行時，空吊椅不得在線路上使用。6.3 用戶應(yīng)在上下車處修建平臺，巷幫邊上安裝方便乘人上下車的扶手。若需在斜巷上下人，則在上下人處必須安排專人摘掛吊椅，以保證乘人上下車時的安全。6.4 本架空乘人裝置不得用于運送物料。7 背景音樂系統(tǒng)(選配)全巷道內(nèi)安裝輕松高雅的背景音樂系統(tǒng)一套，每隔50

17、-100米安裝一個防爆音箱。8 新產(chǎn)品介紹我公司與中南大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的第二代猴車液壓驅(qū)動式架空乘人裝置， 2008年通過了湖南省科技廳鑒定，鑒定結(jié)論為：填補國內(nèi)空白，技術(shù)國際領(lǐng)先。并獲得國家科技部創(chuàng)新基金支持、列為省市重點科研推廣項目，獲得市科技進步二等獎，申請了國際、國內(nèi)發(fā)明專利。8.1 液壓驅(qū)動裝置的主要優(yōu)點8.1.1 液壓驅(qū)動能實現(xiàn)無級調(diào)速和正反轉(zhuǎn)運動，可以在很低的速度（可以任意設(shè)定）下正反轉(zhuǎn)，以便檢查鋼絲繩；8.1.2 可以實現(xiàn)電機空載起動，從而提高電動機和電氣元件的使用壽命；8.1.3 可以任意設(shè)定起動和停車的加、減速特性（可設(shè)定啟動加速和停車減速的時間），從而提高乘坐的舒適性；8.1.4 液壓驅(qū)動系統(tǒng)的單件質(zhì)量較小，便于在巷道中安裝和維護；8.1.5 在惡劣工作環(huán)境（多塵、潮濕和要求防爆）條件下，抗污染能力強； 8.1.6 液壓馬達可以安裝于任何方位。8.1.7 與同等功能的機械驅(qū)動+變頻裝置相比，對其附近的電氣和通訊設(shè)備沒有