帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文在參考常規(guī)下帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，分析了常見(jiàn)驅(qū)動(dòng)方式和制動(dòng)方式，提出該裝置可采用的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)方式；分析了各種部件及其選型方法，歸納總結(jié)出礦用架空索道設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題以及可靠驅(qū)動(dòng)方案和制動(dòng)方式優(yōu)化組合的可行方案；通過(guò)常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算，提出了合理確定張緊位置、張緊方式及張緊力大小的方法；對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置及各主要部件進(jìn)行了選型并校核。

2、</p><p>　　在給定的參數(shù)的情況下進(jìn)行了總體的方案設(shè)計(jì)，確定了電動(dòng)機(jī)的功率、減速機(jī)的傳動(dòng)比、驅(qū)動(dòng)輪的直徑，分別計(jì)算出上、下坡時(shí)鋼絲繩各點(diǎn)的張力，從而確定了重錘的拉力和張緊裝置的拉緊行程，保證穩(wěn)定的運(yùn)行速度，同時(shí)對(duì)機(jī)架的安裝進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)制動(dòng)器、聯(lián)軸器、抱索器和鋼絲繩進(jìn)行了選型，并對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸進(jìn)行了選型并校核。</p><p>　　礦用架空索道布置工況復(fù)雜，在設(shè)計(jì)方面需考慮各種因

3、素，并計(jì)算最危險(xiǎn)工況下架空裝置的各項(xiàng)參數(shù)，保證運(yùn)行過(guò)程中各組成部分能適應(yīng)載荷及工況的變化。</p><p>　　對(duì)所給定的參數(shù)，綜合考慮各方面的因素，采用合理的驅(qū)動(dòng)方案、制動(dòng)方式和電控系統(tǒng)裝置組合，有效保證架空索道乘人裝置的可靠運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：礦用架空索道 驅(qū)動(dòng)輪 托繩輪 尾輪 張緊裝置</p><p><b>　　Abstra

4、ct</b></p><p>　　This reference to conventional design methods under the belt, based on analysis of the common drive mode and braking mode, make the device available to drive and brake means; analysis o

5、f various components and selection methods are summarized the mining ropeway design of the key issues and a reliable way of driving programs and to optimize brake options; by conventional design calculation, the proper t

6、ension to determine location, size of tensioning means and tension means; on the drive devices </p><p>　　Mine layout Ropeway complex working conditions should be considered in the design of various factors,

7、the most dangerous working conditions and calculate the parameters of aerial devices, ensure that the various components during operation to adapt to changes in load and operating conditions.</p><p>　　The pa

8、per on the given parameters, taking various factors, using reasonable driving programs, Brake and Electronic Control system device combination, effectively guaranteed by aerial cableway and reliable operation of one devi

9、ce.</p><p>　　Key words: Mine Ropeway Rope-supporting wheel rear wheel driving wheel tensioning device</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒論1</p><p>　

10、　第二章 礦用架空索道概述2</p><p>　　2.1 礦用架空索道的定義2</p><p>　　2.2 礦用架空索道工作原理及系統(tǒng)2</p><p>　　2.3 礦用架空索道結(jié)構(gòu)組成4</p><p>　　2.3.1 驅(qū)動(dòng)裝置4</p><p>　　2.3.2 托輪裝置5</p>

11、<p>　　2.3.3 乘人裝置5</p><p>　　2.3.4 尾輪和張緊裝置6</p><p>　　2.3.5 電氣保護(hù)裝置6</p><p>　　2.4 礦用架空索道分類及說(shuō)明10</p><p>　　2.5 礦用架空索道選型原則11</p><p>　　2.6 礦用架空索道現(xiàn)狀及發(fā)展前景

12、12</p><p>　　第三章 架空乘人裝置的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算14</p><p>　　3.1 架空乘人裝置計(jì)算說(shuō)明14</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算與選擇17</p><p>　　3.3 制動(dòng)器的選擇21</p><p>　　3.4 減速機(jī)的選用24</p><p&g

13、t;　　3.5 聯(lián)軸器的選擇25</p><p>　　3.6 驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.7 牽引鋼絲繩的選用29</p><p>　　3.8 乘人裝置的設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.9 托繩裝置的設(shè)計(jì)33</p><p>　　3.10 尾輪及張緊裝置的設(shè)計(jì)34</p&

14、gt;<p>　　第四章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核39</p><p>　　4.1 驅(qū)動(dòng)輪軸的計(jì)算校核39</p><p>　　4.2 尾輪軸的計(jì)算校核43</p><p><b>　　結(jié)論48</b></p><p><b>　　致 謝49</b></p>

15、<p><b>　　參考文獻(xiàn)50</b></p><p>　　第一章 緒論</p><p>　　地下礦用架空索道（俗稱猴車）為礦山長(zhǎng)距離安全快速地人員運(yùn)輸提供了經(jīng)濟(jì)適用的解決方案。其工作原理類似于地面旅游索道，它通過(guò)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)減速機(jī)上的摩擦輪作為驅(qū)動(dòng)裝置，以架空、無(wú)極循環(huán)的鋼絲繩作為牽引承載，此鋼絲繩靠尾輪張緊裝置進(jìn)行張緊和繩長(zhǎng)調(diào)節(jié)，沿途采用托繩

16、輪支撐，以維持鋼絲繩在托輪間的貼合力；抱索器將乘人抱索器或物料箱與鋼絲繩連接并循環(huán)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送人員及物料的目的。其優(yōu)勢(shì)能長(zhǎng)期運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守和遠(yuǎn)程智能監(jiān)控運(yùn)行，無(wú)需專門(mén)操作司機(jī)，維護(hù)工作量較少。這種井下索道運(yùn)輸與斜井人車運(yùn)輸相比較，具有更安全實(shí)用、運(yùn)送能力大、動(dòng)力消耗小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，深受井下工人的歡迎，大大提高了井下輔助運(yùn)輸?shù)男省?lt;/p><p>　　地下礦用架空索道的最新發(fā)展方向

17、呈現(xiàn)大運(yùn)量、高速度、集中控制、穩(wěn)定安全等特點(diǎn)。具有大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸、連續(xù)變坡拐彎的特點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。地下礦用架空索道也是煤礦乘人裝置最為理想的高效連續(xù)輔助運(yùn)輸設(shè)備，特別是煤礦高產(chǎn)高效現(xiàn)代化的大型礦井，地下礦用架空索道己成為礦井輔助運(yùn)輸機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。隨著高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，礦用架空索道各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大提高。</p><p><b>　　設(shè)

18、計(jì)解決的問(wèn)題：</b></p><p>　　熟悉架空乘人裝置的各部分的功能與作用，對(duì)主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算，解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。</p><p>　　第二章 礦用架空索道概述</p><p>　　2.1 礦用架空索道的定義</p><p>　　礦用架空索道是一種礦山地面及井下（平）斜巷

19、人員輸送設(shè)備，在我國(guó)煤礦稱之為“架空乘人裝置”,并俗稱“猴車”。架空乘人裝置時(shí)煤礦井下運(yùn)送工作人員的首選設(shè)備，屬于無(wú)極繩運(yùn)輸系統(tǒng)，主要由驅(qū)動(dòng)部分、線路部分、尾輪部分、張緊部分及電控系統(tǒng)（如圖2-1）組成。它具有人員運(yùn)輸量大、運(yùn)行安全可靠、人員靜止上下方便、隨到隨行、不需等待、一次性投入低、動(dòng)力消耗小、操作簡(jiǎn)單、便于維護(hù)、操作人員少等特點(diǎn)，是一種新型礦山高效運(yùn)送人員的設(shè)備。</p><p>　　圖2-1 架空乘

20、人裝置運(yùn)行圖</p><p>　　2.2 礦用架空索道工作原理及系統(tǒng)</p><p>　　架空乘人裝置的工作原理——由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)帶動(dòng)摩擦輪作為驅(qū)動(dòng)裝置，傳動(dòng)一根架空后并作為無(wú)極循環(huán)運(yùn)行的鋼絲繩作為牽引和承載，將抱固在鋼絲繩上的乘人吊椅循環(huán)地送至驅(qū)動(dòng)輪和張緊輪兩端，完成運(yùn)送人員的任務(wù)。鋼絲繩用耐磨彈性襯的托輪支撐在線路上，張緊尾輪處利用張緊裝置進(jìn)行張緊和繩長(zhǎng)調(diào)節(jié)。</p>

21、<p>　　架空乘人裝置的運(yùn)行機(jī)理——在巷道端頭設(shè)有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、上下車站，尾端設(shè)有上下車站、尾輪和重錘式張緊裝置，沿途設(shè)有一托一壓形式的托（壓）繩輪，在以上部件之間貫穿了一根無(wú)極的鋼絲繩，形成一種封閉的運(yùn)輸線路。乘人器供人員乘坐之用，利用其上方的抱索器中的襯墊與鋼絲繩的摩擦而緊緊地抱在運(yùn)行的鋼絲繩上，從而運(yùn)載著人員從線路起點(diǎn)的上（下）車站運(yùn)行到終點(diǎn)的下（上）車站。</p><p>　　架空乘人裝置運(yùn)送

22、人員的過(guò)程——在系統(tǒng)運(yùn)行的前提下，乘坐人員在驅(qū)動(dòng)部附近從乘人器存放架上取下乘人器，將抱索器放在啟動(dòng)軌上，坐上吊椅，右手握椅桿收腳，左手按啟動(dòng)按鈕，乘人器在上車站軌道上自行下滑，依靠抱索器襯墊與鋼絲繩的摩擦運(yùn)行到尾部下車站。到達(dá)下車站待乘人器靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，放腳落地，從下車軌道上取下乘人器放到存放架上，如此循環(huán)往復(fù)。</p><p>　　架空乘人裝置電控系統(tǒng)由調(diào)速、控制及信號(hào)保護(hù)三個(gè)部分組成。采用先進(jìn)的PLC控制的電控

23、系統(tǒng)，具有設(shè)備電氣互鎖，電機(jī)失壓、短路、過(guò)載保護(hù)，張緊保護(hù)，沿途緊急停車閉鎖等較為全面的安全保護(hù)功能。具有無(wú)人職守停車控制，啟動(dòng)前預(yù)警信號(hào)，開(kāi)車、停車按設(shè)定程序自動(dòng)控制，線路語(yǔ)音通訊聯(lián)絡(luò)等功能。采用中文的人機(jī)界面，實(shí)時(shí)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行速度，當(dāng)設(shè)備（或系統(tǒng)）發(fā)生故障時(shí)，給出相應(yīng)的故障文字提示，極大方便了用戶對(duì)設(shè)備的維護(hù)和維修。此外，系統(tǒng)具備的三種控制模式，也更好地滿足了用戶的不同操作需求。</p><p>

24、　　2.3 礦用架空索道結(jié)構(gòu)組成</p><p>　　2.3.1 驅(qū)動(dòng)裝置</p><p>　　驅(qū)動(dòng)裝置主要指絞車，包括防爆電動(dòng)機(jī)、電液推桿制動(dòng)器、減速器、驅(qū)動(dòng)繩輪、從動(dòng)繩輪、安全制動(dòng)閘、機(jī)架等。電機(jī)的動(dòng)力傳至驅(qū)動(dòng)輪，依靠鑲在驅(qū)動(dòng)輪上的具有較高摩擦因數(shù)的輪襯來(lái)驅(qū)動(dòng)鋼絲繩運(yùn)行。驅(qū)動(dòng)裝置通常安裝在上山段部，驅(qū)動(dòng)輪和尾輪的直徑試用大小為800mm至2200mm。驅(qū)動(dòng)部結(jié)構(gòu)形式，依系統(tǒng)對(duì)牽引力的要

25、求不同，有單輪和雙輪兩種；根據(jù)使用環(huán)境，又分為落地式和懸空式兩種。</p><p>　　圖2-2 驅(qū)動(dòng)裝置</p><p>　　（1）驅(qū)動(dòng)裝置整體采用懸空式安裝，縱向布置。驅(qū)動(dòng)裝置主要包括防爆電機(jī)、電力液壓塊式制動(dòng)器、聯(lián)軸器、減速機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、機(jī)架等。其結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、輸出扭矩大、運(yùn)行噪音低、維護(hù)簡(jiǎn)單等，維修驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，直接拆除驅(qū)動(dòng)輪而不需拆除減速機(jī)。</p><p&

26、gt;　　（2）驅(qū)動(dòng)輪輪襯采用K25高強(qiáng)度耐磨輪襯。該輪襯耐油、耐水、耐磨、摩擦系數(shù)大（可達(dá)0.25）、能有效提高牽引力、減小系統(tǒng)張力、提高鋼絲繩壽命。</p><p>　　（3）減速機(jī)選TB型，該減速機(jī)具有承載能力大、體積小的優(yōu)點(diǎn)。減速機(jī)輸出軸為空心軸結(jié)構(gòu)，徑向載荷由兩套齒輪聯(lián)軸器傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上，鋼絲繩的拉力不直接作用在減速機(jī)低速軸上，大大降低了低速軸的徑向載荷</p><p>　?。?

27、）為提高系統(tǒng)的安全性能，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)工作制動(dòng)器，且為失效安全型。</p><p>　　2.3.2 托輪裝置</p><p>　　包含單托輪、變坡處的雙托輪及托壓輪。托輪裝置通過(guò)橫梁定位懸掛安裝或者根據(jù)巷道具體情況采用錨桿定位懸掛安裝。每一區(qū)段必須以腰線或者中心線為基準(zhǔn)，安裝校正在同一區(qū)段的水平線上。托(壓)繩輪在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要靈活，無(wú)卡阻現(xiàn)象，繩槽形狀要在適應(yīng)抱索器在橫向和縱向最大允許擺動(dòng)情況下，

28、能順利通過(guò)。輪襯均采用非金屬襯墊，具有抗靜電和阻燃性能，對(duì)鋼絲繩有較好的保護(hù)作用。</p><p>　　2.3.3 乘人裝置</p><p>　　每個(gè)座椅之間的距離不得小于5m，無(wú)人乘坐時(shí)系統(tǒng)在運(yùn)行1.5倍的行程后自動(dòng)停機(jī)，實(shí)現(xiàn)避免在無(wú)人乘坐時(shí)空駛運(yùn)行。在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)整個(gè)行程安裝的報(bào)警器為乘員提供預(yù)警，沿線播放背景音樂(lè)、安全宣傳及提示。吊椅分可摘卸式吊椅、可摘掛式吊椅、固定式吊椅。</

29、p><p>　　除正常人員運(yùn)輸外，地下礦用架空索道還可以運(yùn)輸傷員。在停車自動(dòng)后用專門(mén)的吊掛鉤將擔(dān)架掛在鋼絲繩上，還可以有一名陪護(hù)人員在擔(dān)架后的座椅上進(jìn)行監(jiān)護(hù)。</p><p>　　2.3.4 尾輪和張緊裝置</p><p>　　尾輪和張緊裝置通常安裝在下山端。尾輪安裝在支撐的軌道上，以調(diào)整配重的張緊距離。配重保證鋼絲繩必要的張緊力和適應(yīng)不同的載荷。它與單軌吊運(yùn)行方式相同

30、，由重錘牽引尾輪以達(dá)到牽引鋼絲繩張緊的目的。它的作用是改變鋼絲繩的方向，并使?fàn)恳摻z繩保持一定的預(yù)緊力。預(yù)緊力由系統(tǒng)牽引力來(lái)確定，可根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)允許的范圍內(nèi)通過(guò)增減重錘來(lái)調(diào)整張緊力的大小。重錘一般設(shè)置在線路張力較小的最低點(diǎn)，起調(diào)節(jié)鋼絲繩運(yùn)行時(shí)張力變化的作用。在重錘的上方和下方內(nèi)側(cè)各裝有一只限位行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)系統(tǒng)在張力過(guò)大或失去張力時(shí)，重錘接觸限位行程開(kāi)關(guān)使驅(qū)動(dòng)部自動(dòng)停機(jī)，確保了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。</p><p

31、>　　2.3.5 電氣保護(hù)裝置</p><p>　?。?）全自動(dòng)化運(yùn)行控制</p><p>　　由進(jìn)口三菱、西門(mén)子等PLC實(shí)現(xiàn)架空乘人索道預(yù)警、啟動(dòng)、運(yùn)行、停車及全方位保護(hù)等的自動(dòng)化集中控制。運(yùn)行安全可靠，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，功能擴(kuò)展靈活，可以進(jìn)行數(shù)字控制、模擬控制，全中文狀態(tài)顯示，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。</p><p><b>　　（2）無(wú)人職守<

32、;/b></p><p>　　不需要設(shè)有專人操作，控制系統(tǒng)通過(guò)遠(yuǎn)紅外檢測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)有人上車時(shí)自動(dòng)開(kāi)車，無(wú)人乘坐時(shí)自動(dòng)停車。</p><p><b>　?。?）安全語(yǔ)音提示</b></p><p>　　開(kāi)車前機(jī)頭、機(jī)尾、中間等要地設(shè)有準(zhǔn)備開(kāi)車語(yǔ)音提示，并設(shè)有預(yù)警鈴聲，下車點(diǎn)為防止乘坐人員越位乘車，有下車語(yǔ)音提示。</p><

33、;p><b>　?。?）沿線通訊</b></p><p>　　架空乘人索道機(jī)頭、機(jī)尾及沿線設(shè)置通訊裝置，實(shí)現(xiàn)巷道全線對(duì)講通訊聯(lián)系。</p><p>　?。?）Mp3背景音樂(lè)</p><p>　　架空乘人索道運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)沿線背景音樂(lè)、安全宣傳語(yǔ)等內(nèi)容播放，可方便地更換播放內(nèi)容。上班前聽(tīng)聽(tīng)安全規(guī)程增強(qiáng)一天的安全意識(shí)，下班時(shí)欣賞音樂(lè)消除一天的疲勞

34、。</p><p><b>　?。?）遠(yuǎn)程監(jiān)控</b></p><p>　　遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用最先進(jìn)軟硬件接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)就地控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，完善保護(hù)功能，提高架空乘人裝置裝備現(xiàn)代化水平及科技創(chuàng)新。監(jiān)控系統(tǒng)具有先進(jìn)性、可靠性、可擴(kuò)展性等，為架空乘人裝置安全運(yùn)行提供了更高的保障?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，在集控室可以監(jiān)控到乘人索道的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、保護(hù)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、PLC輸入

35、狀態(tài)、運(yùn)行速度、自動(dòng)關(guān)機(jī)剩余時(shí)間等，并自動(dòng)記錄保護(hù)開(kāi)關(guān)作用及運(yùn)行記錄以方便查閱和檢修。提供攝像監(jiān)視，通過(guò)光纖傳輸視頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接只要連接網(wǎng)絡(luò)便可在井上的PC中實(shí)現(xiàn)對(duì)架空索道的監(jiān)視。</p><p>　　控制系統(tǒng)的原理如圖所示：</p><p>　　圖2-3 電控系統(tǒng)的原理圖</p><p><b>　?。?）變頻調(diào)速</b&

36、gt;</p><p>　　通過(guò)變頻調(diào)速裝置，實(shí)現(xiàn)架空乘人索道運(yùn)行速度調(diào)節(jié)，提高運(yùn)行效率，節(jié)約電能。</p><p><b>　?。?）降壓軟啟動(dòng)</b></p><p>　　通過(guò)軟啟動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)主電機(jī)低速啟動(dòng)，降低沖擊電流，降低對(duì)減速機(jī)的沖擊，延長(zhǎng)鋼絲繩的壽命，還可避免啟動(dòng)時(shí)對(duì)吊椅的沖擊過(guò)擺。</p><p>　?。?

37、）全方位保護(hù)系統(tǒng)</p><p>　　越位保護(hù)：機(jī)頭和機(jī)尾分別有越位傳感器，越位開(kāi)關(guān)使用的是無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、本安型電子開(kāi)關(guān)，在越位傳感器前5米處安裝紅外傳感器，當(dāng)傳感器檢測(cè)到人員到站時(shí)，會(huì)觸發(fā)“到站請(qǐng)下車”的語(yǔ)音提示，如若人員繼續(xù)前行，就會(huì)觸發(fā)越位開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)報(bào)警，控制臺(tái)上顯示機(jī)頭或機(jī)尾越位。</p><p>　　拉停車：在猴車的中心線裝有拉繩開(kāi)關(guān)，中途在任何地方都可以拉到，一旦中途有緊急情

38、況時(shí)便可以拉動(dòng)此開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)立即停車并在顯示屏上顯示急停，待故障解除后按一下故障復(fù)位按鈕使系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。</p><p>　　過(guò)欠速保護(hù)：由速度傳感器取得繩索運(yùn)行速度（實(shí)際速度）與PLC內(nèi)正常速度（可以設(shè)定）進(jìn)行比較，低于80%或高于115%自動(dòng)停車并顯示欠速或超速，待故障解除后按一下故障復(fù)位按鈕使系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。</p><p>　　脫繩保護(hù)：脫繩保護(hù)開(kāi)關(guān)是用于防止猴車鋼絲繩脫離托輪

39、而設(shè)置的保護(hù)裝置。當(dāng)鋼絲繩脫落時(shí)，猴車自動(dòng)停車，待故障解除后按一下故障復(fù)位按鈕使系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。</p><p>　　重錘落地保護(hù)：重錘落地保護(hù)開(kāi)關(guān)是用于防止猴車鋼絲繩松動(dòng)導(dǎo)致重錘掉落而設(shè)置的保護(hù)裝置。當(dāng)重錘到達(dá)限定的高度時(shí)，開(kāi)關(guān)作用，猴車自動(dòng)停車，待故障解除后按一下故障復(fù)位按鈕使系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。</p><p>　　鋼絲繩張緊保護(hù)（人車過(guò)載保護(hù)）：鋼絲繩張緊保護(hù)開(kāi)關(guān)是用于防止架空乘人

40、索道鋼絲繩負(fù)載過(guò)重導(dǎo)致重錘往上行走而設(shè)置的保護(hù)裝置。當(dāng)重錘到達(dá)上限限定高度時(shí)，觸動(dòng)鋼絲繩張緊保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，架空乘人索道自動(dòng)停車。</p><p>　　失壓、過(guò)載、短路、斷相、漏電閉鎖保護(hù)：在強(qiáng)電部分的控制線路配有JDB綜合保護(hù)裝置的防爆真空磁力啟動(dòng)器，具有失壓、過(guò)載、短路、斷相、漏電閉鎖保護(hù)功能。</p><p>　　制動(dòng)器動(dòng)作失效保護(hù)：制動(dòng)器與電機(jī)在電氣上為互鎖保護(hù)，電機(jī)啟動(dòng)前，制動(dòng)器先

41、松閘處于非制動(dòng)狀態(tài)。制動(dòng)器如未及時(shí)松閘的話電機(jī)不能啟動(dòng)。</p><p>　　吊椅搖擺保護(hù)：吊椅搖擺保護(hù)開(kāi)關(guān)是用于防止吊椅過(guò)擺而設(shè)置的保護(hù)裝置。當(dāng)?shù)跻芜^(guò)擺到限定高度時(shí)，觸動(dòng)吊椅搖擺保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，猴車自動(dòng)停車。</p><p>　　電機(jī)、減速機(jī)溫度保護(hù)：在電機(jī)、減速機(jī)外殼裝有溫度傳感器裝置，當(dāng)電機(jī)、減速機(jī)外殼溫度到達(dá)限定溫度時(shí)，溫度傳感器動(dòng)作，猴車自動(dòng)停車。 </p><

42、p>　　以上保護(hù)要通過(guò)復(fù)位后才能重新啟動(dòng)架空乘人裝置，進(jìn)一步確保架空乘人裝置的安全性。</p><p>　　2.4 礦用架空索道分類及說(shuō)明</p><p>　?。?）按抱索器與鋼絲繩的聯(lián)接方式，分為：固定式抱索器地下礦用索道和活動(dòng)式抱索器地下礦用索道。</p><p>　　固定式抱索器地下礦用索道抱索器與鋼絲繩固結(jié)，不可手動(dòng)摘取。適合巷道長(zhǎng)度約三千米（坡度小時(shí)

43、還可適當(dāng)延長(zhǎng)）傾角在35°以內(nèi)的巷道，抱索器可繞過(guò)驅(qū)動(dòng)輪和尾輪，不能零速度上下，速度一般在1.2m以下，可實(shí)現(xiàn)水平拐彎。巷道寬度按煤礦安全規(guī)程由驅(qū)動(dòng)輪直徑外加兩個(gè)保安距離（700m）而定，而驅(qū)動(dòng)輪的直徑按煤礦安全規(guī)程為鋼絲繩直徑的60倍，井下地下礦用架空索道鋼絲繩直徑通常在￠26mm以下。</p><p>　　活動(dòng)式抱索器地下礦用索道可手動(dòng)摘取，根據(jù)活動(dòng)式抱索器結(jié)構(gòu)不同又可分為雙鉤型、一鉤一瓦型、V形瓦

44、帶滾輪型抱索器。雙溝型抱索器和一鉤一瓦型抱索器一般適合坡度在30°以內(nèi)的巷道，都不能繞過(guò)驅(qū)動(dòng)輪和尾輪，不能零速度上下，速度一般在1.2m以內(nèi)。V型瓦帶滾輪型抱索器，一般適合在18°以內(nèi)的巷道，該抱索器同樣不可繞過(guò)驅(qū)動(dòng)輪，但可實(shí)現(xiàn)零速度上下、或?qū)崿F(xiàn)高速運(yùn)行，速度可達(dá)3.5m/s。巷道其它參數(shù)均同固定抱索器，活動(dòng)抱索器亦可實(shí)現(xiàn)水平拐彎。</p><p>　?。?）按運(yùn)行方式分為循環(huán)式地下礦用索道和

45、往復(fù)式地下礦用索道</p><p>　　循環(huán)式地下礦用索道又分為循環(huán)乘坐和往復(fù)乘坐方式。循環(huán)運(yùn)行循環(huán)乘坐適合巷道寬度較寬的巷道，往復(fù)乘坐只適合于巷道斷面窄，一次只能上或下的巷道，往復(fù)運(yùn)行和往復(fù)乘坐的地下礦用索道，只能用活動(dòng)式抱索器。</p><p>　　（3）伸縮式地下礦用架空索道</p><p>　　伸縮式地下礦用架空索道根據(jù)儲(chǔ)繩方式不同分為：纏繞式儲(chǔ)繩和托繩輪迂

46、回儲(chǔ)繩。伸縮式地下礦用架空索道主要用于掘進(jìn)巷道順槽內(nèi)，即隨著巷道掘進(jìn)和工作面回采需要伸縮的要求，纏繞儲(chǔ)繩主要用于小于500m順槽內(nèi)，而托繩輪迂回儲(chǔ)繩可用于2000m以內(nèi)的順槽。伸縮式地下礦用架空索道只能用活動(dòng)式抱索器。</p><p>　　2.5 礦用架空索道選型原則 </p><p>　?。?）根據(jù)巷道運(yùn)人運(yùn)量、運(yùn)輸長(zhǎng)度選擇。運(yùn)量大、運(yùn)輸距離長(zhǎng)的巷道可選擇高速架空乘人裝置，反之則可選擇低

47、速架空乘人裝置</p><p>　?。?）根據(jù)巷道傾角的大小選擇。一般來(lái)說(shuō)16°以下的巷道，可以選擇低速固定式抱索器架空乘人裝置，或高速活動(dòng)式抱索器架空乘人裝置；16°以上的巷道，只可以選擇低速固定式抱索器架空成人裝置。</p><p>　?。?）根據(jù)巷道使用條件選擇。例如，皮帶機(jī)巷道要使用運(yùn)人架空乘人裝置，巷道較寬時(shí)，選擇低速固定式抱索器架空乘人裝置，或高速活動(dòng)式抱索

48、器架空乘人裝置；巷道較窄時(shí)，則可選擇低速固定式抱索器架空乘人裝置。</p><p>　?。?）根據(jù)礦方經(jīng)濟(jì)條件選擇。經(jīng)濟(jì)性的內(nèi)容包括：設(shè)備投資、巷道建設(shè)投資、運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)費(fèi)用，其目的是產(chǎn)量高、全員效率高。</p><p>　　（5）根據(jù)巷道地質(zhì)條件選擇：</p><p>　?、?巷道頂板和巷道底板均好的可選用高速架空乘人裝置。巷道頂板好但底板條件不好的建議選擇低速架空

49、乘人裝置。</p><p>　　②巷道變坡多的選擇低速架空乘人裝置，坡度小的單一坡或變坡少的巷道，可選擇高速架空乘人裝置。</p><p>　　2.6 礦用架空索道現(xiàn)狀及發(fā)展前景</p><p>　　礦用架空索道在國(guó)內(nèi)一直被作為一個(gè)煤礦輔助運(yùn)輸機(jī)械裝備，傳統(tǒng)礦用架空索道在技術(shù)已經(jīng)基本成熟，產(chǎn)品應(yīng)用很普遍，由于它只是生產(chǎn)過(guò)程中的輔助設(shè)備，產(chǎn)品不需要很高的科技含量就能夠

50、滿足要求，國(guó)內(nèi)廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)已經(jīng)能夠滿足生產(chǎn)中的要求，其中絕大部分驅(qū)動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)，液壓驅(qū)動(dòng)方式使用的不多，從2009年開(kāi)始，才有部分廠家生產(chǎn)液壓驅(qū)動(dòng)方式的礦用架空索道。這是因?yàn)橐簤候?qū)動(dòng)投資大、技術(shù)含量高、難以維修，而在全國(guó)范圍內(nèi)我國(guó)的液壓傳動(dòng)技術(shù)水平較低，難以占領(lǐng)高端產(chǎn)品市場(chǎng)。</p><p>　　在國(guó)外，架空乘人裝置技術(shù)水平比較高，他們采用比較先進(jìn)的液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，系統(tǒng)采用懸掛式無(wú)極繩連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的工作方式，用于

51、各類煤礦井下隨時(shí)快速運(yùn)送人員。動(dòng)力源采用全液壓驅(qū)動(dòng)，運(yùn)輸系統(tǒng)無(wú)論是高速還是低速均可實(shí)現(xiàn)等加速啟動(dòng)以及電動(dòng)機(jī)的無(wú)負(fù)荷啟動(dòng)，對(duì)其它電力設(shè)備影響小。運(yùn)行速度調(diào)節(jié)方便、液壓驅(qū)動(dòng)的功率控制準(zhǔn)確、系統(tǒng)無(wú)過(guò)載運(yùn)行，因無(wú)需增加電動(dòng)機(jī)備用功率而節(jié)能、運(yùn)行特性軟無(wú)沖擊。驅(qū)動(dòng)部與泵站分開(kāi)布置，而液壓驅(qū)動(dòng)所具備的高功率密度的特點(diǎn)，使得設(shè)備的動(dòng)力部件體積小、重量輕，占用空間小，非常適應(yīng)煤礦井下的小斷面巷道以及起重運(yùn)輸不便的場(chǎng)合布置、安裝和維修。油箱采用全封閉增壓

52、構(gòu)造以及多道過(guò)濾元件和完善的保護(hù)裝置，杜絕了油的泄漏和故障率。整機(jī)性能穩(wěn)定、工作可靠且壽命長(zhǎng)。由于液壓減速機(jī)體積小且沒(méi)有傾斜角度的限制，驅(qū)動(dòng)部安裝時(shí)無(wú)傾角要求且不需要挑頂，對(duì)巷道的適應(yīng)性更強(qiáng)，安裝施工量小、鋼絲繩使用壽命長(zhǎng)。液壓驅(qū)動(dòng)方式可以同時(shí)滿足高速和低速兩種形式的運(yùn)行，高速運(yùn)行時(shí)無(wú)需配備變頻裝置。</p><p>　　在項(xiàng)目研究和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中，我們不斷形成新思路、新理論、新工藝，在整個(gè)乘人索道裝置中取得

53、了突破性創(chuàng)新。同時(shí)．在今后的中小批量生產(chǎn)向大批量生產(chǎn)過(guò)渡的過(guò)程中，我們將不斷地進(jìn)行持續(xù)性創(chuàng)新。為了既適應(yīng)我國(guó)礦山的實(shí)際，又順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，我們將針對(duì)礦山市場(chǎng)的各種不同需求，重點(diǎn)在以下方面進(jìn)行技術(shù)開(kāi)發(fā)，同時(shí)，技術(shù)開(kāi)發(fā)的方面正昭示著我國(guó)礦山乘人索道的發(fā)展前景。</p><p>　?。?）新型礦山乘人索道將向大傾角，長(zhǎng)運(yùn)距，大運(yùn)量，高效率方向發(fā)展：</p><p>　?。?）新型礦山乘人索道

54、應(yīng)能適應(yīng)多種復(fù)雜變坡——包括上下變坡，左右拐彎的巷道條件；</p><p>　?。?）新型礦山乘人索道易損件使用壽命長(zhǎng)，操作維護(hù)將向無(wú)人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控的方面發(fā)展；</p><p>　?。?） 新型礦山索道將嫁接現(xiàn)代高新電子信息等技術(shù)。完善多種安全保護(hù)裝置，既實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，又大幅度地提高產(chǎn)品檔次和技術(shù)附加值。</p><p>　　第三章 架空乘人裝置的選擇及設(shè)計(jì)計(jì)算

55、</p><p>　　架空乘人裝置主體結(jié)構(gòu)組成和運(yùn)動(dòng)原理與帶傳動(dòng)類似，都是撓性傳動(dòng)，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)摩擦作用，將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給從動(dòng)輪；不同的是架空乘人裝置是利用動(dòng)輪與鋼絲繩的摩擦傳動(dòng)，而帶傳動(dòng)是利用動(dòng)輪與傳動(dòng)帶的摩擦傳動(dòng)。因此，在對(duì)架空乘人裝置進(jìn)行受力分析時(shí)，都是依照帶傳動(dòng)進(jìn)行受力分析。</p><p>　　3.1 架空乘人裝置計(jì)算說(shuō)明</p><p><

56、b>　　一、計(jì)算說(shuō)明</b></p><p><b>　　已知參數(shù)：</b></p><p>　　巷道斜長(zhǎng)：L= 400m 巷道坡度：α= 13.0° 驅(qū)動(dòng)輪直徑：D=900mm</p><p>　　鋼絲繩的運(yùn)行速度：V=1.2m/s</p><p><b>　　主要參數(shù)的

57、確定:</b></p><p>　　1、預(yù)選鋼絲繩：6×19-￠20 （q0=1.47Kg/m）</p><p>　　2、設(shè)吊椅間距為：λ1=12m 則運(yùn)行效率:</p><p>　　Qr=3600×V/λ1=302人次/h</p><p>　　3、托輪間距：λ2=8m</p><p&g

58、t;　　4、驅(qū)動(dòng)輪繩槽與牽引鋼絲繩間的摩擦系數(shù)：μ=0.2</p><p>　　5、牽引繩在驅(qū)動(dòng)輪上的圍包角：α=180°</p><p>　　二、牽引鋼絲繩張力的計(jì)算：</p><p>　　圖3-1 架空乘人裝置力學(xué)模型</p><p><b>　　最小點(diǎn)張力的計(jì)算：</b></p><p

59、>　　Smin =C×q0×g</p><p>　　式中：Smin——最小張力點(diǎn)的張力，N；</p><p>　　C——鋼絲繩的撓度系數(shù)，取C=1000；</p><p>　　q0——預(yù)選牽引鋼絲繩的每米質(zhì)量 1.47Kg/m；</p><p>　　g——重力加速度 g=9.81m/s；</p>

60、<p>　　Smin=C×q0×g=14420.7N</p><p><b>　　各點(diǎn)張力的計(jì)算：</b></p><p>　　當(dāng)下放側(cè)無(wú)人乘坐而上升側(cè)滿員時(shí)：（動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)）</p><p><b>　　線路運(yùn)行阻力：</b></p><p>　　W4-1 =[q

61、0+（Q1+Q2）/λ1]×（ωCOSα+SINα）Lg=8603.81N</p><p>　　W2-3 =[q0+Q2/λ1]×（ωCOSα-SINα）Lg=-2192.97N</p><p><b>　　各點(diǎn)張力：</b></p><p>　　S3=Smin=14420.7N S4=1.01 Smin=

62、14564.9N</p><p>　　S1=S4+W4-1=23168.72N S2=S3-W2-3=16613.67N</p><p>　　式中：q0——每米鋼絲繩的質(zhì)量 1.47Kg/m；</p><p>　　Q1——每人人體重量 取Q1=75Kg；</p><p>　　Q2——每把吊椅重量 取Q2=

63、15Kg；</p><p>　　ω——牽引鋼絲繩運(yùn)行阻力系數(shù)，動(dòng)力運(yùn)行時(shí)，取ω=0.02，制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，取ω=0.015；</p><p><b>　　L——井筒斜長(zhǎng)；</b></p><p>　　2、當(dāng)下放側(cè)滿員而上升側(cè)無(wú)人時(shí):（制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)）</p><p><b>　　線路運(yùn)行阻力：</b>&l

64、t;/p><p>　　W4-1 =[q0+（Q2/λ1]×（ωCOSα+SINα）Lg=2556.96N</p><p>　　W2-3 =[q0+（Q1+Q2）/λ1]×（ωCOSα-SINα）Lg=-7403.45N</p><p><b>　　各點(diǎn)張力：</b></p><p>　　S3=Smin=1

65、4420.7N S4=1.01 Smin=14564.9N</p><p>　　S1=S4+W4-1=17121.87N S2=S3-W2-3=21824.15N</p><p><b>　　三、驅(qū)動(dòng)輪防滑校驗(yàn)</b></p><p>　　當(dāng)下放側(cè)無(wú)人乘坐而上升側(cè)滿員乘坐時(shí)，處于動(dòng)力運(yùn)行狀態(tài)</p>

66、<p>　　且S1-S2>0 S1/S2=1.39<eμ [1.87]</p><p>　　當(dāng)下放側(cè)滿員乘坐而上升側(cè)無(wú)人乘坐時(shí)，處于制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)</p><p>　　且S2-S1>0 S2/S1=1.27< eμ [1.87]</p><p>　　式中：μ——鋼絲繩與驅(qū)動(dòng)輪襯墊摩擦系數(shù)， 取μ=0.2；</p&g

67、t;<p>　　α——鋼絲繩在驅(qū)動(dòng)輪上的圍包角；</p><p>　　3.2 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算與選擇</p><p>　　圖3-2 傳動(dòng)方案</p><p><b>　　（1）選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p><b>　?、龠x擇電動(dòng)機(jī)類型</b></p><p&

68、gt;　　按已知的工作要求和條件，選用Y型全封閉籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　②選擇電動(dòng)機(jī)的容量</b></p><p>　　由電動(dòng)機(jī)至鋼絲繩的傳動(dòng)總效率為：</p><p>　　η=η1η2η35η42η5η6</p><p>　　式中，η1是聯(lián)軸器1傳動(dòng)的效率，η2是錐齒傳動(dòng)的效率，η3軸承傳動(dòng)的

69、效率，η4是齒輪傳動(dòng)的效率，η5是聯(lián)軸器2傳動(dòng)的效率，η6是驅(qū)動(dòng)輪傳遞的效率。其大小分別為η1=0.99，η2=0.95，η3=0.98，η4=0.97, η5=0.99， η6=0.96。</p><p>　　則 η=η1η2η35η42η5η6=0.99×0.95×0.985×0.972×0.99×0.96=0.76</p>&

70、lt;p><b>　　電動(dòng)機(jī)輸出的功率：</b></p><p>　　動(dòng)力運(yùn)行時(shí)： P＝Kb（S1－S2）υ／1000η=16.6KW</p><p>　　制動(dòng)運(yùn)行時(shí)： P′＝Kb（S2－S1）υ／1000η=11.88KW</p><p>　　式中：Kb——電動(dòng)機(jī)功率備用系數(shù)，一般取Kb=1.6；</p><p>

71、;<b>　　η——傳動(dòng)總效率；</b></p><p>　　選取電動(dòng)機(jī)功率為：18.5KW。</p><p><b>　?、鄞_定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　驅(qū)動(dòng)輪工作轉(zhuǎn)速為：</b></p><p>　　nW=﹙60×1000V﹚／πD=﹙60

72、×1000×1.2﹚／﹙π×900﹚r/min=25.48 r/min</p><p>　　初選圓錐齒輪的傳動(dòng)比i1=2～3，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i′=3～5，二級(jí)齒輪傳動(dòng)比i2=9～25，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：</p><p>　　nd=（i1 i2…in）nW=（18～75）×25.48 r/min=（458.64～1911）r/min<

73、/p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附錄九知，符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min，對(duì)應(yīng)有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)可供選擇，如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 電動(dòng)機(jī)參數(shù)比較</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量、價(jià)格和傳動(dòng)比，方案2比較合適。因此選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y

74、200L1-6。所選電動(dòng)機(jī)的主要性能和外觀尺寸見(jiàn)表3-2和3-3。</p><p>　　表3-2 電動(dòng)機(jī)（型號(hào)Y200L1-6）的主要性能

75、 </p><p>　　表3-3 電動(dòng)機(jī)（型號(hào)Y200L1-6）的主要外形尺寸和安裝尺

76、寸 mm</p><p><b>　?。?）分配傳動(dòng)比</b></p><p>　　傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： i= nm/ nW=970/25.48=38.07</p><p>　　則減速器的傳動(dòng)比為： i減=i=38.07</p><p>　　圓錐-圓柱齒輪減速器： i減= i錐齒·i1齒&#

77、183;i2齒，</p><p>　　初取i錐齒=3，i1齒=1.2i2齒，可算出i2齒==3.25，則i1齒=1.2i2齒=3.9。</p><p>　?。?）計(jì)算運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p><p><b>　?、俑鬏S的功率</b></p><p>　?、褫S的輸入功率：P1= Pη1η3=16.6KW×0.99&

78、#215;0.98=16.11KW</p><p>　?、蜉S的輸入功率：P2= P1η2=16.11KW×0.95=15.3KW</p><p>　　Ⅲ軸的輸入功率：P3= P2η3η4=15.3KW×0.98×0.97=14.55KW</p><p>　?、糨S的輸入功率：P4= P3η3η4=14.55KW×0.98

79、5;0.97=13.83KW</p><p>　?、踺S的輸入功率：P5= P4η3η5=13.83KW×0.98×0.99=13.42KW</p><p><b>　?、诟鬏S的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　Ⅰ軸的轉(zhuǎn)速：n1= nm/i錐齒=970/3 r/min=323.33 r/min</p><

80、p>　?、蜉S的轉(zhuǎn)速：n2= n1/i1齒=323.33/3.9 r/min=82.91 r/min</p><p>　　Ⅲ軸的轉(zhuǎn)速：n3= n2/i2齒=82.91/3.25 r/min=25.48 r/min</p><p>　?、糨S的轉(zhuǎn)速：n4= n3 =25.48 r/min</p><p>　?、踺S的轉(zhuǎn)速：n5= n4 =25.48 r/min&l

81、t;/p><p><b>　?、鄹鬏S的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：T=9550×P/nm=9550×16.6/970N·m=163.43 N·m</p><p>　?、褫S的輸入轉(zhuǎn)矩：T1=Tη1=163.43 N·m×0.99=161.8 N·m</p

82、><p>　　Ⅱ軸的輸入轉(zhuǎn)矩：T2= T1 i錐齒η2=161.8 N·m×3×0.95=461.13 N·m</p><p>　?、筝S的輸入轉(zhuǎn)矩：T3= T2 i1齒η3η4=461.13 N·m×3.9×0.98×0.97=1709.55 N·m</p><p>　　Ⅳ軸的輸

83、入轉(zhuǎn)矩：T4= T3 i2齒η3η4=1709.55 N·m×3.25×0.98×0.97=5281.57 N·m</p><p>　?、踺S的輸入轉(zhuǎn)矩：T5= T4η3η5=5281.57 N·m×0.98×0.99=5124.18 N·m</p><p>　　運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表3-4&l

84、t;/p><p>　　表3-4 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果</p><p>　　3.3 制動(dòng)器的選擇</p><p><b>　?。?）選用原則</b></p><p>　　根據(jù)以上各種制動(dòng)器的原理及性能，依據(jù)我國(guó)煤礦井下長(zhǎng)運(yùn)距、大運(yùn)量下運(yùn)帶式輸送機(jī)的工作特點(diǎn)，制動(dòng)器的選型應(yīng)考慮以下幾個(gè)原則:(1)考慮輸送機(jī)的工作重

85、要性，當(dāng)輸送機(jī)工作場(chǎng)所十分重要時(shí)，如主運(yùn)輸輸送機(jī)，應(yīng)重點(diǎn)考慮可靠性配置，可采用液粘制動(dòng)器加盤(pán)閘制動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)雙保險(xiǎn)。(2)考慮輸送機(jī)(長(zhǎng)度短、運(yùn)量小)制動(dòng)力矩大小，制動(dòng)力矩小，相應(yīng)動(dòng)載沖擊小，可選用普通推桿制動(dòng)器;否則，應(yīng)選用可控制動(dòng)器，如液粘制動(dòng)器或可控盤(pán)閘制動(dòng)器。(3)輸送機(jī)帶速，當(dāng)輸送機(jī)帶速高時(shí)，應(yīng)選用可控制動(dòng)器，或者選用液力或液壓制動(dòng)器先實(shí)現(xiàn)降速，速度降低以后，再加制動(dòng)閘進(jìn)行定車制動(dòng)。(4)考慮輸送機(jī)(長(zhǎng)度、運(yùn)量)動(dòng)載荷大小，動(dòng)載

86、荷較大時(shí)，必須采用可控制動(dòng)器，當(dāng)要求制動(dòng)精度高時(shí)，選用液粘制動(dòng)器，否則選用可控盤(pán)閘制動(dòng)器。(5)考慮輸送機(jī)經(jīng)濟(jì)性，性能要求越好，投資價(jià)格越高。一般情況選用可控盤(pán)閘制動(dòng)器，既可實(shí)現(xiàn)可控制動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)定車，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，相應(yīng)投資也較小。</p><p><b>　?。?）制動(dòng)器的選型</b></p><p>　　制動(dòng)器選用電力液壓塊式制動(dòng)器，性能安全可靠，制動(dòng)平穩(wěn)，動(dòng)作頻率

87、高，主要擺動(dòng)鉸點(diǎn)設(shè)有自潤(rùn)滑軸承，傳動(dòng)效率高，壽命長(zhǎng)，在使用過(guò)程中無(wú)需潤(rùn)滑，廣泛用于起重、冶金、礦山、港口、碼頭、建筑機(jī)械等機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置的減速或停車制動(dòng)。其推動(dòng)器為隔爆型并有防爆證和煤安證。制動(dòng)閘塊選用在制動(dòng)時(shí)不會(huì)引起爆炸和燃燒的材料制成，其材料性能符合MT113的規(guī)定。參數(shù)如下：</p><p>　　電力液壓塊式制動(dòng)器型號(hào)： BYWZ3B160/25，</p><p>　　防爆電液推動(dòng)器

88、： YT1-25ZB/4</p><p>　　制動(dòng)力矩： 180 N·m</p><p>　　所選電力液壓塊式制動(dòng)器外形尺寸如圖3-3，技術(shù)數(shù)據(jù)和外形尺寸表如表3-5</p><p>　　圖3-3 電力液壓塊式制動(dòng)器外形尺寸</p><p>　　表3-5 BYWZ3B160/25電

89、力液壓塊式制動(dòng)器技術(shù)數(shù)據(jù)、外形尺寸</p><p>　　3.4 減速機(jī)的選用</p><p>　　已知電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速＝970 r/min，驅(qū)動(dòng)輪工作軸轉(zhuǎn)速＝970 r/min</p><p>　　則電機(jī)與滾筒之間的總傳動(dòng)比為：</p><p>　　本次設(shè)計(jì)乘人裝置選用具有體積小、扭矩大、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低等特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)緊湊的減速機(jī)，適于井下安裝。

90、具體見(jiàn)表3-6。</p><p>　　表3-6 TB3HV02-45 減速機(jī)的參數(shù)</p><p>　　第一級(jí)為錐齒輪，第二級(jí)、第三級(jí)為斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，其展開(kāi)簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　圖3-4 TB3HV02-45 型減速器展開(kāi)簡(jiǎn)圖</p><p>　　電動(dòng)機(jī)和I軸之間，IV軸和驅(qū)動(dòng)輪之間用的都是聯(lián)軸器，故傳動(dòng)比都是1。</p&

91、gt;<p>　　3.5 聯(lián)軸器的選擇</p><p><b>　?。?）選擇要點(diǎn)</b></p><p>　　減速器常通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸、工作機(jī)軸相連接。聯(lián)軸器的選擇包括聯(lián)軸器類型和尺寸（型號(hào)）等的選擇。聯(lián)軸器除連接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外，有些還具有補(bǔ)償兩軸因制造和安裝誤差造成的軸線偏移的功能，以及具有緩沖、吸振、安全保護(hù)等功能。因此要根據(jù)傳動(dòng)裝置工作要

92、求來(lái)合理選定聯(lián)軸器。</p><p>　　聯(lián)接電動(dòng)機(jī)軸與減速機(jī)高速軸的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較高，為減小啟動(dòng)載荷、緩和沖擊，應(yīng)選用具有較小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具有緩沖、吸振作用的彈性聯(lián)軸器，一般選用彈性可移式聯(lián)軸器，例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器等。連接減速器低速軸與工作機(jī)軸的聯(lián)軸器，由于軸的轉(zhuǎn)速較低，不必要求具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，但傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，又因?yàn)闇p速器與工作機(jī)不在同一底座上，兩軸之間往往有較大的軸線偏移，因此常

93、選用剛性可移式聯(lián)軸器，如滾子鏈聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器等。對(duì)于中、小型減速器，其輸出軸與工作機(jī)軸的軸線偏移量不大時(shí)，也可選用彈性柱銷聯(lián)軸器這類彈性可移式聯(lián)軸器。</p><p>　　聯(lián)軸器型號(hào)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行選擇。所選定的聯(lián)軸器，其軸孔直徑的范圍應(yīng)與被聯(lián)接兩軸的直徑大小相適應(yīng)。應(yīng)注意減速器高速軸外伸段軸徑不得相差很大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器。電動(dòng)機(jī)選定后，應(yīng)注意調(diào)整減速器高速軸外伸段的直徑。</p>&l

94、t;p>　　（2）聯(lián)軸器1的選擇</p><p><b>　　1.類型選擇</b></p><p>　　聯(lián)軸器采用帶制動(dòng)輪彈性柱銷聯(lián)軸器,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安全可靠;具有減振、緩沖以及補(bǔ)償?shù)刃阅堋?lt;/p><p><b>　　2.載荷計(jì)算</b></p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩 T=9550&

95、#215;P/nm=9550×16.6/970 N·m=163.43 N·m</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》351頁(yè)表14-1查得KA=2.3,故得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Tca=KAT=2.3×163.43 N·m=375.89 N·m</p><p><b>　　3.型號(hào)選擇&l

96、t;/b></p><p>　　已知電動(dòng)機(jī)軸徑為55mm，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知，此聯(lián)軸器帶制動(dòng)輪，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得MLL-I-315梅花型聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為630 N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為5000r/min，故合用。</p><p>　　外形及結(jié)構(gòu)組成如圖3-3：</p><p>　　圖3-5 聯(lián)軸器1外形結(jié)構(gòu)</p><p>　

97、　它主要由主動(dòng)半聯(lián)軸器1、彈性件2、制動(dòng)輪3、從動(dòng)半聯(lián)軸器4等組成。</p><p>　　（3）聯(lián)軸器2的選擇</p><p>　　減速器與工作機(jī)不在同一底座上，兩軸之間往往有較大的軸線偏移，為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩 T= T4=5281.57 N·m</p><p>　　由《機(jī)

98、械設(shè)計(jì)》351頁(yè)表14-1查得KA=2.3,故得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為：</p><p>　　Tca=KAT=2.3×5281.57 N·m=12147.61 N·m</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》附表8-5查得LH9型彈性柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為16000 N·m，許用最大轉(zhuǎn)速為1800r/min,軸徑為100～140，故合用。</p>

99、<p>　　3.6 驅(qū)動(dòng)輪的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）驅(qū)動(dòng)輪的材料</b></p><p>　　常用的帶輪材料為HT150或HT200，轉(zhuǎn)速較高時(shí)可以采用鑄鋼或用鋼板沖壓后焊接而成，小功率時(shí)可用鑄鋁或塑料。本裝置用于礦用井下傳遞動(dòng)力，所用材料一般選用鑄鋼。</p><p>　　（2）驅(qū)動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)形式</p>

100、;<p>　　驅(qū)動(dòng)輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。</p><p>　　根據(jù)輪輻結(jié)構(gòu)不同，可以分為實(shí)心式、腹板式、孔板式、橢圓輪輻式。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)形式與基準(zhǔn)直徑有關(guān)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑為dd≤2.5d（d為安裝驅(qū)動(dòng)輪的軸的直徑，mm）時(shí)，可采用實(shí)心式；當(dāng)dd≤300mm時(shí)，可采用腹板式；當(dāng)dd≤300mm，同時(shí)D1-d1≥100mm時(shí)，可采用孔板式；當(dāng)dd＞30

101、0mm時(shí)，可采用輪輻式。</p><p>　　本裝置所用驅(qū)動(dòng)輪直徑為900mm，故采用輪輻式。</p><p>　　輪轂和輪輻的尺寸計(jì)算如下：</p><p>　　式中：P——傳遞功率，KW；</p><p>　　n——驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p><b>　　Za——輪輻數(shù)</b>

102、</p><p>　　已知P=13.42KW，n=25.48 r/min，取Za=6</p><p>　　則 ，圓整130mm。</p><p>　　d1=(1.8～2)d，d為軸的直徑</p><p>　　已知軸的直徑d為130mm，則</p><p>　　d1=(1.8～2)d=234～260mm</p&

103、gt;<p>　　L=(1.5～2)d，當(dāng)B＜1.5d時(shí)，L=B </p><p>　　驅(qū)動(dòng)輪外形結(jié)構(gòu)尺寸如下圖3-5</p><p>　　圖3-6 驅(qū)動(dòng)輪外形結(jié)構(gòu)尺寸</p><p><b>　?。?）驅(qū)動(dòng)輪的輪槽</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)輪的輪槽因纏繞的是鋼絲繩，不是V帶，所以不同于V帶輪

104、的輪槽設(shè)計(jì)。驅(qū)動(dòng)輪的輪槽內(nèi)布置有輪襯，防止鋼絲繩與槽內(nèi)金屬面接觸，增加磨損量。為了防止鋼絲繩從輪槽上脫落，輪槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，外形結(jié)構(gòu)圖如下:</p><p>　　圖3-7 輪槽外形結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）驅(qū)動(dòng)輪的技術(shù)要求</p><p>　　鑄造、焊接或燒結(jié)的驅(qū)動(dòng)輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造驅(qū)動(dòng)輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下

105、，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動(dòng)平衡。其他條件參見(jiàn)GB/T 13575.1-92中的規(guī)定。</p><p>　　3.7 牽引鋼絲繩的選用</p><p>　　鋼絲繩是起重機(jī)械的重要零件之一，它具有強(qiáng)度高、自重輕、運(yùn)行平穩(wěn)適于高速、彈性較好、極少突然斷折等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于機(jī)械、采礦等各方面。乘人裝置鋼絲繩應(yīng)選用線接觸，右同向捻帶

106、纖維芯的股式結(jié)構(gòu)鋼絲繩（6×19S），在有腐蝕環(huán)境中推薦選用鍍鋅鋼絲繩。在索道中常選用6×19鋼絲繩，計(jì)算強(qiáng)度其安全系數(shù)選取用不小于6。編接接頭的長(zhǎng)度，不得小于鋼絲繩直徑的1000倍,鋼絲繩有MA標(biāo)志的產(chǎn)品。</p><p>　?。?）鋼絲繩之所以易于彎曲，主要是由于采用了直徑較小的細(xì)鋼絲，</p><p><b>　　M=EIa/R</b><

107、;/p><p>　　上公式是將直徑d的鋼絲彎曲為半徑為R的圓環(huán)時(shí)所需的彎矩可以看出鋼絲繩直徑d愈小，彎曲所需力矩M愈小，更易于彎成較小的曲率半徑R。</p><p>　?。?）鋼絲繩的受力分析</p><p><b>　　1.拉應(yīng)力</b></p><p>　　σ1≈1.2S/i×(π/4)×d2=1.2

108、S/ψ(π/4))×D12</p><p>　　式中：S——鋼絲繩的拉伸載荷；</p><p>　　d——鋼絲繩的直徑；</p><p>　　i——鋼絲繩的鋼絲總數(shù)；</p><p>　　D1——鋼絲繩的直徑；</p><p>　　ψ——充滿率，ψ=i×(π/4)×d2/(π/4)

109、5;D12</p><p>　　ψ——0.43(8股點(diǎn)接觸繩)  ψ——0.47(6股點(diǎn)接觸繩)</p><p>　　ψ——0.47(8股點(diǎn)接觸繩)  ψ——0.51(6股點(diǎn)接觸繩)</p><p>　　2.繞上動(dòng)輪的彎曲應(yīng)力</p><p>　　當(dāng)鋼絲繩繞上卷筒時(shí)，鋼絲受到彎曲，由于它是螺旋形，彎曲應(yīng)力比直鋼絲繞上圓筒時(shí)

110、小，約為其值的40%，故</p><p>　　σW≈0.4ED1/D</p><p>　　式中E=2.1×105N/mm2</p><p><b>　　D——?jiǎng)虞喼睆健?lt;/b></p><p>　　(3)鋼絲繩在擠壓載荷P的作用下產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力為</p><p>　　σ=0.388(PE

111、2ρ2)1/3</p><p>　　式中：ρ——接觸折合率；</p><p>　　E——折合彈性模數(shù)。</p><p>　　E=2E1E2/ E1+E2   (E1=2.1×105N/mm2,E2=1×105N/mm2)</p><p>　　起重機(jī)鋼絲繩根據(jù)不同工作條件應(yīng)有一定的安全系數(shù)。</p&

112、gt;<p>　　即Fmax×S≤Fp    </p><p>　　Fp=ψFO           </p><p>　　所以     FO≥Fmax×S/ψ</p>&l

113、t;p>　　Fmax——鋼絲繩最大靜拉力；</p><p>　　FO——鋼絲繩破斷拉力綜合；</p><p>　　ψ——鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)；</p><p>　　S——鋼絲繩的安全系數(shù)；</p><p><b>　　鋼絲繩張力的計(jì)算：</b></p><p><b>　　Sk=

114、m×Smax</b></p><p>　　式中：Sk——鋼絲繩破斷拉力總和；</p><p>　　m——鋼絲繩的最低安全系數(shù)， 取m=6；</p><p>　　Smax——最大張力點(diǎn)張力；</p><p>　　Sk=m×Smax=6×23168.72=139012.32N</p>&l

115、t;p>　　因此，由以上公式及有關(guān)數(shù)據(jù)，查《起重機(jī)械》選擇鋼絲繩 6×19-￠20，其鋼絲繩最小破斷拉力：207KN，公稱抗拉強(qiáng)度1570Mpa，鋼絲繩的直徑d=20mm，鋼絲繩參考質(zhì)量m=147kg/100m。</p><p>　　最小鋼絲繩破斷拉力總和=鋼絲繩最小破斷拉力×1.214（纖維芯），為251.3KN。</p><p>　　3.8 乘人裝置的設(shè)計(jì)&

116、lt;/p><p>　　乘人裝置由吊椅和抱索器兩部分組成，由工廠自行研制，具有方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　圖3-8 吊椅</p><p>　　圖3-9 活動(dòng)抱索器</p><p>　　本裝置選擇一鉤一瓦型活動(dòng)式抱索器，吊椅與抱索器連接，抱索器在鋼絲繩上滑動(dòng)，鉤槽和瓦槽內(nèi)有耐磨耐高溫的襯墊，這樣避免鋼絲繩和抱索器之間過(guò)渡磨損。

117、</p><p>　　抱索器結(jié)合旅游索道的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，自行研制的活動(dòng)式抱索器，該抱索器不易損壞，運(yùn)行可靠。</p><p>　　鋼絲繩距巷道底板高為2100mm，鋼絲繩插接長(zhǎng)度≥鋼絲繩直徑的1000倍。吊椅應(yīng)用人機(jī)工學(xué)原理設(shè)計(jì)，吊椅造型結(jié)構(gòu)美觀大方、新穎，人員上下方便、乘座舒適和安全可靠。吊椅的吊桿采用鋼管冷彎模壓加工而成，高度1750mm。</p><p>　　3.

118、9 托繩裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　托繩裝置主要由托輪吊架和托（壓）繩輪等組成。</p><p>　　所有托輪均鑲有耐磨的非金屬K25輪襯，有效保護(hù)鋼絲繩，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命。輪襯材料分聚氨酯、橡膠、工程塑料、一般塑料。本裝置選用的K25輪襯材料是工程塑料。聚氨酯造價(jià)昂貴，不宜選擇；橡膠摩擦力小，速度較快時(shí)容易打滑；一般塑料布耐磨，使用壽命短暫。在變坡點(diǎn)處設(shè)雙組托輪組受力均衡，不易磨損