山西和順李陽煤業(yè)卡軌車方案1118標(biāo)準(zhǔn)

1、山西和順李陽煤業(yè)煤礦井下鋼絲繩牽引卡軌車設(shè)計(jì)方案匯報(bào)山東科技大學(xué)機(jī)電研究所山東宇飛傳動(dòng)技術(shù)有限公司山西和順李陽煤業(yè)繩牽引卡軌車方案一、異形軌卡軌車實(shí)際巷道情況運(yùn)輸能力計(jì)算 根據(jù)李陽煤業(yè)提供的巷道條件：井下斜井輔助運(yùn)輸巷道總長1560米，機(jī)頭安裝絞車平段長80米，然后是1480米長的斜坡，坡度為，中間無水平轉(zhuǎn)彎，回繩站安裝在斜坡上，在1480米巷道內(nèi)有若干處需要設(shè)置左右開道岔（目前不確定）礦方要求實(shí)現(xiàn)最大載荷為29噸液壓支架的連續(xù)運(yùn)輸。 （一）卡軌車鋼絲繩運(yùn)行阻力計(jì)算：1、設(shè)鋼絲繩運(yùn)行阻力為：f鋼絲繩直徑d=28mm 時(shí)，每米鋼絲繩重量q=4.58g：重力加速度，取g=9.8m/s2在每一坡道上

2、同時(shí)存在兩根運(yùn)行方向相反的鋼絲繩，兩側(cè)鋼絲繩重力下滑力相互抵消，所以卡軌車沿途僅有運(yùn)行阻力影響。設(shè)：卡軌車的鋼絲繩完全被托輥托起了，鋼絲繩運(yùn)行阻力系數(shù)一般取1=0.15根據(jù)：f=22qgLcos/1000（KN）;設(shè)兩段阻力分別為：f1、f2則：f1=20.152.829.880cos0/1000=0.66（KN）F2=20.152.829.81480cos/1000=12.3 cosKN所以：f= f1+f2=（0.74+12.3 cos）KN 結(jié)論：鋼絲繩運(yùn)行阻力約為（0.74+12.3cos）KN（二）根據(jù)用戶提供最大件重量反算最大坡度 車輛的重量：牽引制動(dòng)車4.5T,制動(dòng)車2.5T，設(shè)

3、平板車3T，卡軌車運(yùn)行最大坡度為，鑒于單件重量較大，故選用我公司最大牽引力為160KN的絞車。1. 設(shè)：系統(tǒng)所需牽引力為F=140KN（考慮一定富裕量）,假如最大角度=15根據(jù)公式：F=Wg（sin+2cos）+f-效率系數(shù)取0.9得出W=(F-f)/g（sin+2cos）=0.9160-（0.74+12.3cos15）/9.8（sin15+0.03cos15）=113.4/2.82=40.2T（包含車輛自重）因此各級上述車輛自重，最大靜載荷應(yīng)該為40.2-4.5-2.5-3=30.2T考慮到一定的富裕量建議最大坡度不得超過17，如果坡度較小我們可以選擇牽引力120、90的絞車，價(jià)格更優(yōu)惠。（

4、三）鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)1.運(yùn)物時(shí)鋼絲繩安全系數(shù)校驗(yàn)：選用28鋼絲繩，抗拉強(qiáng)度458KN，進(jìn)繩側(cè)為最大受力點(diǎn)設(shè)為：Fa;出繩側(cè)受力設(shè)為Fb；取0.2由歐了公式和絞車結(jié)構(gòu)克制Fa=Fbe4=F牽+Fb則Fb=F牽（e4-1）=12.3KNFa=140+12.3=152.3KN安全系數(shù)S=1.214458/152.3=3.653.5(5-0.001L,最小不得小于3.5)計(jì)算結(jié)論：最大坡度為小于15的時(shí)候，系統(tǒng)靜載荷為30.2T時(shí)，所需絞車牽引力為140KN,此時(shí)鋼絲繩安全系數(shù)為3.65，滿足煤礦安全規(guī)程要求。（四）根據(jù)牽引力反算電機(jī)功率已知牽引力F為140KNPF最大載荷gV/140009.81.

5、45/0.9/1000221(kw)280(kw)說明：V取工頻時(shí)鋼絲繩運(yùn)行速度1.45絞車傳動(dòng)效率為0.9絞車功率富余系數(shù)S=（280-221）/28021%10%在超頻為65赫茲時(shí)，最大運(yùn)行速度為1.9m/s在保證上述牽引力及工頻速度的前提下電機(jī)功率221KW，故選電機(jī)功率為280KW，六級防爆變頻電機(jī)。以上計(jì)算是根據(jù)最大單件重，多次計(jì)算反復(fù)推敲反算的最大坡度，如果巷道掘進(jìn)的過程中坡度較小可以把計(jì)算精準(zhǔn)化，并且可以使用快速（0-2.5m/s，工頻時(shí)2.5m/s），以提高運(yùn)行效率。二、卡軌車基本參數(shù)（依據(jù)李陽煤業(yè)要求）技術(shù)參數(shù)名稱技術(shù)參數(shù)型 號KWGY120/600J牽引絞車參數(shù)牽引絞車型號

6、JWB132WJ最大牽引力KN慢速160快速100牽引速度（m/s）慢速0-1.45快速0-2.50調(diào)速方式行星差速變速滾筒直徑（mm）1400電機(jī)功率280KW油泵電機(jī)型號YBK2-112M-4軌距（mm）600軌道形式SMT140最大運(yùn)距（m）2000最大運(yùn)輸坡度18主繩輪直徑1400副繩輪直徑880最小水平轉(zhuǎn)彎半徑（m）9最小垂直轉(zhuǎn)彎半徑（m）15操作方式集中操作臺鋼絲繩規(guī)格28NAT619S+FC1700ZZ426制動(dòng)車制動(dòng)力（KN）210盤式制動(dòng)器KPZ-1200/77.3變頻器控制功率（KW）315四象限變頻器電壓(V)600主電機(jī)功率（KW）280電壓(V)660/1140三、卡

7、軌型礦用起伏巷乘人裝置的系統(tǒng)組成 本設(shè)備是一種由牽引主機(jī)（以下簡稱絞車）、張緊裝置、制動(dòng)梭車、制動(dòng)尾車運(yùn)行輪組、尾輪等部件以鋼絲繩串聯(lián)形成的運(yùn)行于異性特殊軌道上的輔助運(yùn)輸設(shè)備（如下圖所示）。1、牽引主機(jī)牽引主機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過聯(lián)軸器與減速器連接，經(jīng)過減速器變速后，再經(jīng)過一對開式齒輪的減速，再傳遞到摩擦滾筒。滾筒采用繩槽式（高分子耐磨材料）結(jié)構(gòu)，制動(dòng)采用常閉結(jié)構(gòu)的液控盤型閘，直接作用于滾筒上。制動(dòng)力矩大，安全可靠。采用變頻器進(jìn)行調(diào)速，起動(dòng)平穩(wěn)，速度在一定的范圍內(nèi)可以任意調(diào)節(jié)，可以滿足不同巷道和運(yùn)輸重量的要求，大大提高運(yùn)輸效率和安全可靠性。2、張緊裝置五輪重錘張緊裝置，由張緊架、動(dòng)滑輪、定滑輪、

8、分繩輪、重錘塊等組成，能快速的將鋼絲繩的松邊張緊，避免了松邊繩打滑、擁塞現(xiàn)象，自動(dòng)調(diào)節(jié)。3、制動(dòng)梭車制動(dòng)梭車的作用：a)將運(yùn)輸系統(tǒng)牽引鋼絲繩的兩端固定在該車輛上，由該車通過連桿帶動(dòng)其他車輛運(yùn)行；b）車輛上配備有固定卡軌輪系，以確保車輛在運(yùn)行過程中不會掉道、翻車；c)該車上設(shè)置有安全制動(dòng)裝置。在運(yùn)行過程中，當(dāng)出現(xiàn)鋼絲繩或連桿斷裂、車輛下行運(yùn)輸速度過快等異常情況時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)或人工操縱停車；d)可將運(yùn)輸系統(tǒng)多余的鋼絲繩貯存在該車輛上。車輛加緊制動(dòng)如下圖： 4. 輪組 對鋼絲繩進(jìn)行壓繩、托繩、導(dǎo)向的裝置；包括主壓繩輪組、副壓繩輪組、托繩輪組、導(dǎo)向輪組。5.尾輪 牽引鋼絲繩在運(yùn)距終端的轉(zhuǎn)向裝置；四、

9、異形軌軌道系統(tǒng)： 1、異形軌軌道系統(tǒng)組成 該系統(tǒng)運(yùn)輸距離全長1560米，主要由開始軌、右開道岔、左開道岔、過渡軌、尾輪及若干托繩輪、各種梯子異型軌等組成。煤礦井下所需要的各種軌道，為保證用戶安裝方便及各種車輛順利通過，我公司將采用焊接方式，將軌道焊接成梯子軌。2、異形軌軌道系統(tǒng)的安裝 2.1、異形軌軌道系統(tǒng)安裝基本要求 軌道系統(tǒng)安裝次序?yàn)椋合锏狼謇?打基礎(chǔ) 軌道系統(tǒng)安裝（包括各種軌道、軌枕、道岔及各種輪系安裝）。軌道系統(tǒng)安裝前，應(yīng)將巷道內(nèi)與安裝卡軌車無關(guān)的設(shè)備、零部件、大塊煤矸石等雜物清理到不防礙安裝及運(yùn)輸?shù)奈恢?。同時(shí)必須對巷道內(nèi)局部高低不平處進(jìn)行平整，盡量將軌道直接鋪設(shè)在堅(jiān)實(shí)的底板上，并調(diào)平

10、、調(diào)直，使其盡可能的平緩，以減小車輛運(yùn)行過程中的震動(dòng)。如果不能將軌道鋪設(shè)在底板上，必須采取有效措施將軌道墊實(shí)、調(diào)平，防止軌道承受重載時(shí)出現(xiàn)下陷現(xiàn)象。2.2、異形軌軌道的鋪設(shè) 所有軌道均應(yīng)參照設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)。對于大于3度的坡道，均須鋪設(shè)凸軌或凹軌。小于3度的坡道，不必鋪設(shè)凸軌或凹軌，但應(yīng)對巷道底板進(jìn)行處理，處理后巷道的高度，應(yīng)確保運(yùn)送支架時(shí)，車輛能順利通過，且具有符合煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)的安全空間。坡道拐點(diǎn)附近，宜用4米或1米直軌做過渡處理,并應(yīng)保證卡軌車輛在彎道處運(yùn)行時(shí)無卡阻現(xiàn)象。鋪設(shè)軌道時(shí)還應(yīng)注意，軌道接縫處上下及左右誤差不得大于2mm，間隙不得大于5mm；兩條軌道頂面的高低差，不得大于5mm。 軌道

11、一般為3米/節(jié),為使得凸軌或凹軌等能夠安裝在合理位置,我公司將提供部分1米/節(jié)的軌道,以便于調(diào)整。此外,可根據(jù)現(xiàn)場需要,臨時(shí)改制部分軌道。當(dāng)凸軌上的輪系在實(shí)際使用中數(shù)量不足受力過大時(shí),可在凸軌上加裝軌枕,并在該軌枕上托繩輪,以分散凸軌輪系受力；所有3米、1米軌道均為梯子軌。鋪設(shè)軌枕時(shí)應(yīng)注意,鋼質(zhì)軌枕壓板上的螺栓不得高出設(shè)計(jì)要求。2.3、托繩輪的布置 如果牽引鋼絲繩托底,會加快鋼絲繩的磨損以及加大鋼絲繩的運(yùn)行阻力，降低卡軌車的牽引效率，因此有必要保證鋼絲繩在卡軌車運(yùn)行的全程被托繩輪托起。一般情況下，平段每間隔15m布置一組托繩輪，另外在軌道系統(tǒng)的凸軌處，視具體情況應(yīng)布置多組托繩輪，以分散凸軌上托

12、繩輪的磨損，增加其使用壽命。2.4、道岔 根據(jù)井下實(shí)際運(yùn)輸情況，卡軌車運(yùn)輸系統(tǒng)需要兩個(gè)編組車場，以便于列車編組及安全人車的存放，配備4付道岔(右開道岔、左開道岔各2套)。此外異形軌道系統(tǒng)與其他運(yùn)輸巷道轉(zhuǎn)換接軌,需要4副道岔。我公司生產(chǎn)的道岔，采用氣動(dòng)方式控制換向，氣缸使用壓力應(yīng)控制在0.5-0.63MPa之間，該氣動(dòng)道岔氣缸推力大、換向迅捷、準(zhǔn)確，每組道岔長約7.2m，可從中間分開解體運(yùn)輸。專用車輛及煤礦現(xiàn)有車輛均可通過該道岔。2.5異形軌軌道系統(tǒng)的固定 a) 所有梯子軌下部均應(yīng)墊實(shí)；b)開始軌、道岔必須打水泥基礎(chǔ)，并用地腳螺栓將其固定在水泥基礎(chǔ)上；c)所有凸軌、凹軌地腳孔，均需用錨桿固定；d

13、)一般每間隔8米固定一對錨桿；e)對于受傾翻力及下滑力較大的軌道，可適當(dāng)加密錨桿；f)錨桿的長度，適巷道底板的巖性而定，一般應(yīng)不小于1.5m。2.6、尾輪 尾輪主要由繩輪、底座等組成。運(yùn)輸系統(tǒng)的鋼絲繩通過尾輪返回，形成無極鋼絲繩運(yùn)輸系統(tǒng)。初次安裝軌道系統(tǒng)時(shí)，尾輪處應(yīng)打水泥基礎(chǔ)，將尾輪用地腳螺栓固定在水泥基礎(chǔ)上。當(dāng)伴隨著回采，尾輪需要縮回并重新布置時(shí)，尾輪處不需要再打水泥基礎(chǔ)，僅用錨桿固定即可，但尾輪同時(shí)需要打點(diǎn)柱固定。五、保護(hù)系統(tǒng) 1.過卷保護(hù) 過卷保護(hù)功能:設(shè)備有程序上的軟過卷和安裝在機(jī)頭機(jī)尾的過卷開關(guān)雙重保護(hù)，當(dāng)梭車發(fā)生過卷時(shí)立即自動(dòng)停車。2.限速保護(hù) 控制裝置以進(jìn)口高速可編程控制器（PL

14、C）為核心，配以專業(yè)化的人機(jī)界面，具備速度顯示、過卷保護(hù)，并具有岔道語音警示、沿道語言通訊功能，可實(shí)時(shí)顯示梭車位置，實(shí)現(xiàn)絞車自動(dòng)化控制。設(shè)定允許最大速度，防止絞車因各種狀況產(chǎn)生超速現(xiàn)象。六、控制及報(bào)警系統(tǒng) 1、組成： 控制系統(tǒng)由隔爆兼本質(zhì)安全型交流變頻器、隔爆型濾波電抗器、可編程控制器、本安操作臺、隔爆顯示屏等組成。報(bào)警系統(tǒng)由礦用隔爆兼本安型聲光語音報(bào)警器、語音聲光信號急停裝置及過卷開關(guān)組成；2、功能： 該裝置以進(jìn)口高速可編程控制器（PLC）為核心，配以專業(yè)化的人機(jī)界面，具備速度顯示、過卷保護(hù)，并具有岔道語音警示、沿道語言通訊功能，可實(shí)時(shí)顯示梭車位置，實(shí)現(xiàn)絞車自動(dòng)化控制。 2.1信號及報(bào)警系統(tǒng)

15、具有以下功能： a、語音提示功能:當(dāng)梭車經(jīng)過岔道口、彎道口、變坡點(diǎn)時(shí)，安裝于附近的聲光語音報(bào)警器會發(fā)出“正在行車，不準(zhǔn)行人”的安全警示，提醒過往工人注意避讓。 b、過卷保護(hù)功能:有程序上的軟過卷和安裝在機(jī)頭機(jī)尾的過卷開關(guān)雙重保護(hù)，當(dāng)梭車發(fā)生過卷時(shí)立即自動(dòng)停車。2.2控制系統(tǒng)具有以下功能： a、開車控制：（1）絞車司機(jī)在絞車主機(jī)旁就地開車（2）跟車員利用分布在巷道內(nèi)的多功能控制通訊信號器打點(diǎn)通知絞車司機(jī)開車（3）跟車員利用手持機(jī)打點(diǎn)或通話功能，通知絞車司機(jī)開車。b、停車控制：（1）絞車司機(jī)在絞車主機(jī)旁就地停車（2）跟車員遙控停車：利用手持機(jī)急停按鈕緊急停車（3）沿線按動(dòng)多功能控制通訊信號器按動(dòng)急

16、停按鈕停車（4）過卷停車：停車過程4種方式均可在任意時(shí)刻按照設(shè)定好的速度曲線減速停車。3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 礦用隔爆兼本安型聲光語音報(bào)警器200米一個(gè)分布。過卷開關(guān)機(jī)頭、機(jī)尾各一個(gè)。變頻調(diào)速裝置、濾波電抗器、本安操作臺及可編程控制箱放置在絞車房內(nèi)。七、通訊系統(tǒng)： 1、功能：可以實(shí)現(xiàn)跟車員與絞車司機(jī)隨時(shí)進(jìn)行通話、打點(diǎn)、緊急停車等操作。2、組成： 包含無線通訊系統(tǒng)和有線通訊系統(tǒng)。無線通迅系統(tǒng)采用泄漏通訊系統(tǒng)，由基地電源、基地電臺、漏泄電纜、中繼放大器和手持機(jī)組成。 有線通訊系統(tǒng)由分布在巷道內(nèi)的多個(gè)多功能控制通訊信號器組成。3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 無線通訊基地電源、基地電臺固定在絞車房內(nèi)，巷道內(nèi)鋪設(shè)泄漏電纜，人與人之間用手持機(jī)通話。八、變頻調(diào)速系統(tǒng)： 變頻調(diào)速電控系統(tǒng)的特點(diǎn) 1、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，運(yùn)行速度在規(guī)定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；變頻器滿足工況條件下的四象限運(yùn)行，即具有能量回饋功能。2、系統(tǒng)具有過壓