蓄電池單軌吊的設(shè)計(jì)及計(jì)算

1、蓄 電池 單軌 吊的設(shè)計(jì)及 計(jì)算 河 南省 煤 炭 科 學(xué)研 究 所 馬騰 崔 林 蓄 電池單軌 吊做 為一種較新 的輔 助運(yùn)輸 機(jī)械 ，一年來(lái) 在國(guó)內(nèi)一 些井下生產(chǎn)礦 獲得較 快的推 廣應(yīng) 用。但 由于它與傳統(tǒng) 的蓄 電池 機(jī) 車的設(shè) 計(jì)計(jì)算 、使 用條件、運(yùn)行特 點(diǎn) 等有所 不 同，致使一 些部 門在選用前 想結(jié)合本單 位 實(shí) 際情 況進(jìn)行 一些基本檢 驗(yàn)計(jì)算 時(shí)感到 比較 困難，缺乏實(shí) 用的成套 計(jì)算公式 。為此 ，我 們把X T

2、 D~ 7 防爆特殊 型蓄 電池單軌 吊 ( 主要 用于綜掘 隨機(jī)跟進(jìn) 后配套運(yùn) 料 、皮 帶 機(jī) 巡 檢 、普采運(yùn) 料等場(chǎng) 合)研 制過程 中一些設(shè)計(jì) 計(jì) 算經(jīng)驗(yàn)公 式總結(jié)如 下， 以便設(shè) 計(jì)部 門和應(yīng) 用單位 在系統(tǒng)設(shè)計(jì) 選配或封 閉運(yùn) 輸循環(huán) 中單 配時(shí)進(jìn)行運(yùn) 力 、運(yùn) 量的匹配 計(jì)算。并 據(jù)此 對(duì) 多 臺(tái)或單 臺(tái)單 軌 吊與其它系統(tǒng) 配臺(tái)使 用時(shí) ．經(jīng)濟(jì) 的 臺(tái)數(shù)設(shè) 置 、合理的運(yùn) 行半徑 、 電源裝 置需 用數(shù)量及充 電點(diǎn)井下

3、設(shè) 置位 置 和臺(tái)數(shù) 進(jìn) 行鞋方便 的計(jì)算 、確 定。1 運(yùn) 行牽 引力設(shè)計(jì)計(jì)算 蓄 電池單軌 吊在 任一條件 下所需 牽 引力 計(jì)算 公式如下 tFi ≈9 ． 8×1 0f G。 十Gf )( Z+s i n a ) k N ．(1)式 中 F t ——任一 條件 下所 需邃 行牽引力 }G一 單軌 吊運(yùn)行 部分 自重 ，k g ；G一 單 軌 吊凈載 重，k g jZ一 阻 力 常 數(shù) ，取 z =0 ． 014 ～ O

4、 ． 0 1 5；a 一坡坡度 。在 進(jìn)行系統(tǒng) 匹配估算 時(shí)，G· 為設(shè) 計(jì)預(yù)定 一 次凈運(yùn)量 ， 。 為額定爬 坡坡度 或者按 ( 圖1 )直 接進(jìn)行估 算選擇 及 一次凈 載重量 的確定。圉 1 牽 引力 F與 凈載 重量 T 的* 系 曲緞 2 牽 l 電機(jī) 窖 ■設(shè)計(jì) 計(jì)算 P | H o ． 1 0 4 7 警 k w ’( 2)式 中 P 。 — —最終選 定的牽 引 電機(jī)額定容量 ( 取圓整數(shù)值 ) In 。

5、—— 所選 電機(jī)額 定轉(zhuǎn) 速，r ／ mi n ,R——埠 軌 吊驅(qū) 動(dòng)輪 半徑 ，Ji 一 電機(jī)至驅(qū) 動(dòng)輪之同 的傳 動(dòng)比，1 —— 電機(jī) 至驅(qū)動(dòng)輪之 間主傳動(dòng)鏈 機(jī) 械 效率 }F 。 ——岸 軌 吊額定運(yùn) 行牽引力 ， k N j即將額 定凈載荷 和額定爬坡 坡 度 代入 (1 )式所 得計(jì)算值 。在 電機(jī)容量 設(shè)計(jì)過程 中，應(yīng) 注意以下幾 方面的 問題 ：(1 )從 理論上 講單 軌 吊坡道 啟動(dòng)牽引 力 要 大于城道運(yùn) 行牽

6、引力 ，在額定 值條件下 前者約 為后者的1 ． 1 8 倍 。但 由于并 下直流牽 引機(jī)械 中，多數(shù)采 用 串勵(lì) 電機(jī) ，其過載能力 大 ( 約為額 定轉(zhuǎn)矩 的 4 倍 ) I 電池允 許 最 大 放 電 電流所 限定 的 電機(jī)過載轉(zhuǎn)矩 也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于 13維普資訊 http://www.cqvip.com 計(jì)算 ，其 運(yùn)行 速度是 一個(gè)較關(guān)鍵 的參數(shù) 。根 據(jù)我們的推導(dǎo)及 實(shí)測(cè)修正 得出下述 速度 算 經(jīng)驗(yàn)公式 ：V t = o ．

7、1 o s眚 × ( 號(hào)一 r ) m ／ s ，㈩ 式 中 V。 — —任一 條件下 單軌 吊運(yùn) 行速 度lu 。 ——牽 引電機(jī) 額定 電壓 ，VJU——牽 引 電機(jī)工 作電壓 ，V lr ——牽 引 電機(jī) 電樞繞 組與 勵(lì)磁繞 組 的 總內(nèi)阻 若來(lái) 給 出，則 可按 下式做近似 計(jì)算 ；t — o ．s (M e 一 半 ) o 。( 1 o )5t 電池 窖量 t 蹙 計(jì)計(jì)算 Q；N· S [ 】 ⅡI t

8、j +I 。 (!I + t 1 ) ) ， cA· h ，( 1 1 )式 中Q—— 單組 電源設(shè)計(jì) 容置JN—— 單組 電源充 電一次要 求達(dá)到 的 運(yùn) 輸循環(huán) 次數(shù) ( 一 個(gè)往 返 為一 次運(yùn)輸 循 環(huán))Js — —可靠系 數(shù)，一般 取1 ． 1 lI - ——額 定載荷在 各種坡度 條件下牽 引電機(jī) 工作 電流 ， A。應(yīng) 用 時(shí) 可根 據(jù)公式 ( 8)進(jìn)行計(jì)算Jt t —— 牽 引 電機(jī) 工作 電流為 I i 時(shí)

9、的重 載爬 坡運(yùn) 行時(shí)間 。t i =L I ／ 3 6 0 0 VIh，( 1 2 )式 中 L t — —牽 引 電機(jī)工作 電流為I時(shí)的運(yùn) 行 長(zhǎng)度，IVI —— 牽引 電機(jī)工作 電流 為 I I 時(shí)的運(yùn) 行速度 ，m／ s應(yīng)用 時(shí)可 按 公 式 ( 9)進(jìn) 行計(jì)算JI 。 ——單 軌 吊車載固定用 電器的 電流 總 和 ， A}t j —— 返 程空載下 坡時(shí)運(yùn)行時(shí) 間， b JC 一 一 l U 池保持系 數(shù)。 即 電源容量指

10、示 器 潑定的報(bào)警 值，一般 鉛酸 電池 取 C《 0 ． 8 。使用 ( n)式進(jìn)行 蓄 電池容 量設(shè)計(jì)計(jì)算 時(shí)應(yīng) 注意 以下幾 點(diǎn) ：5 ． 1 設(shè) 定適輸 條件 (1 )進(jìn)程 為重戴 爬坡 運(yùn)行，返程 為空 載下坡運(yùn) 行 ( 2)設(shè)定運(yùn)輸 單程總長(zhǎng) ( m) ，井將 藤長(zhǎng) 人為或 根據(jù)實(shí) 際條件分成若干段 不 同坡 強(qiáng)瓢 長(zhǎng)度 。一般 簡(jiǎn) 化 為 0。 、2 。 、4 。 、6 。 ．8、 J O 。 、1 2 。 和 口．等幾

11、段 ，并給 定相應(yīng) 長(zhǎng) m )L §)按額 定載荷 和上述設(shè)定 的分段長(zhǎng) 度及相應(yīng)域 度 ，分 別代入 (1 )、 (8 )、( 9)式 計(jì) 后再 代入 ( u)式 。5 ． 2 在 計(jì) 算 近程空載 下坡運(yùn) 行 條 件 下 各 參 數(shù) 。為簡(jiǎn)化 計(jì)算 ，規(guī) 定當(dāng)運(yùn)行坡 遭《2 。 時(shí)，按空載 荷平 遭運(yùn) 行條 件計(jì)算 各 t 、I · 、Vi 、t j 值 ，其 中 t j 直接套 用 ( 1 2 )式 l 當(dāng)

12、運(yùn)行坡 度 >2 。 時(shí) ，I I 一 0，此 時(shí)，t I 套用 ( 1 2 )式 時(shí) ，其 中VI 為 V l ；0 ． 8 V 。 m／ s ，( 1 3 )式 中 V 。 ——單 軌 吊設(shè)計(jì)規(guī)定 工作運(yùn)行 限速 值 ( m／ s )。一般 取 為單軌 吊額 定 遙速的1 ． - 2 5 ~ 1 ． 5 0 倍 。當(dāng)使用單位欲 根據(jù) 給定 的單軌 吊主參 數(shù) 進(jìn)行 運(yùn)力 等方面 匹配計(jì)算 ，較主 要的一個(gè)估 算 指標(biāo) 是單組

13、電源 一次充 電使用 時(shí)間或在 給 定條件 下的運(yùn)輸循 環(huán)次數(shù) 。此 時(shí)使 用單位 可 首先設(shè)定每 次運(yùn) 輸凈載荷 ( k g ) 和單程運(yùn)行 總長(zhǎng)度 ( m) ，然后按下 式進(jìn)行估算 ：N=O 口 · c ／ s · E I p · t l +I o ( t 1 +) )次 ，( 1 4 )式 中N。 —— 使用 單位設(shè)定條 件 下 單軌 吊所 能達(dá) 到的運(yùn)輸循環(huán) 次數(shù)JO o —— 單軌 吊配用 電源規(guī)