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钢丝绳牵引单轨吊车运输系统的研究与应用

发布时间:2020-03-06 17:14 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

钢丝绳牵引单轨吊是根据煤矿现状,综合煤矿井下巷道布置的特点,利用煤矿普遍使用的无极绳连续牵引车和国外进口的柴油机单轨吊进行有机整合形成的一种新的辅助运输方式,不仅


钢丝绳牵引单轨吊是根据煤矿现状,综合煤矿井下巷道布置的特点,利用煤矿普遍使用的无极绳连续牵引车和国外进口的柴油机单轨吊进行有机整合形成的一种新的辅助运输方式,不仅有效地克服了传统地轨式无极绳连续牵引车带来的地面铺轨繁琐、建设费用高、维护难度大、且不能载人运输等缺点;而且避免了柴油机单轨吊机车投入成本高、噪音大、空气污染大、维护保养费用高且难度大等缺陷。具有结构紧凑、噪音低、无污染、安全可靠、操作维修方便、巷道利用效率高、使用成本低等特点,极大地提高了生产效率。

1结构组成及工作原理
钢丝绳牵引单轨吊车运输系统由动力系统、张紧装置、牵引组件、储绳轮、悬吊轨道、起吊梁、运人车、压绳轮组、托绳轮组、回绳轮等组成。牵引车、运人车和起吊梁悬挂在悬吊轨道上,通过滑轮组与悬吊轨道滑移连接;压绳轮组与悬吊轨道用压板固定连接,回绳轮安装在悬吊轨道的尾端,钢丝绳穿过动力系统、张紧装置、压绳轮组和回绳轮,钢丝绳的头部和尾部均与牵引车固定连接;在运输过程中由钢丝绳来牵引和电控系统控制单轨吊车运行。
1.1牵引绞车
牵引绞车主要由电动机、减速机、传动齿轮、滚筒、电液制动器、驱动底座及变频控制系统组成。电动机通过联轴器传给减速机,减速机分两速通过联轴器和一对传动齿轮传递到滚筒上,通过滚筒上的摩擦轮衬与绕在其上的钢丝绳摩擦产生牵引力使车辆系统运行。绞车配有工作制动和紧急制动两套制动闸,工作制动闸布置在高速轴端,为运输车系统提供工作停车用,紧急制动闸布置在减速机中间输出轴上,为运输车系统提供紧急停车,以保证系统安全工作。制动器的松阐速度可通过调整ED推动器上的溢流阀实现。
1.2组合式五轮张紧器
组合式五轮张紧器主要由机架、张紧轮、导向轮、配重块、导向杆等组成,该装置可吸取钢丝绳系统由于弹性变形而伸长的部分;同时可为系统提供张力,保证钢丝绳在卷绳筒绳衬上有较稳定的压力,促使绞车正常牵引,而不致钢丝绳在卷绳筒上打滑。其中钢丝绳通过尾部张紧装置张紧后,可以维持钢丝绳在托绳轮之间的挠度和张力。
1.3牵引储绳车
牵引储绳车的作用是:将运输系统牵引钢丝绳的两端固定在该车辆上,由该车通过连杆带动其他车辆运行;牵引车是钢丝绳牵引单轨吊车的核心部件,由主牵引车、储绳卷筒、引导小车及前后连接杆组成。其中储绳滚筒可以储存钢丝绳,使得本系统在掘进面安装后,随着掘进头的前移,系统也可以随之延伸,可将运输系统多余的钢丝绳贮存在该储绳滚筒上。


1.4制动小车
制动小车主要由车体、制动油缸、轮系、手压泵、离心释放器、释放阀、逻辑阀、制动块、液压油路等部件组成。手压泵供油,弹簧制动,油压松开,即为失效安全型制动车。制动力不小于80kN,且设置有自动制动装置。在运行过程中,当出现钢丝绳或连杆断裂、车辆下行运输速度过快等异常情况,制动车超过设定运行速度时,制动车上的离心释放器会自动打开释放阀,制动油缸中的液压油经逻辑阀快速回到油箱,从而实现制动车的自动安全制动。
如图4所示,当机车行走时,离心器行走滑轮通过行走钢轨摩擦转动带动离心器旋转,当达到设定转速(210-450r/min)时,离心块克服拉伸弹簧力时甩出撞击转杆器拨针,通过转杆器联动控制液压阀,这时控制液压阀打开,在制动弹簧的作用力下使油缸泄压,使闸块抱住钢轨实现制动功能。
1.5轮组
包括普通型压绳轮组、加强型压绳轮组、弯道轮组,上下导绳轮组,为适应起伏变化的坡道、巷道拐弯段,沿途配置有轮组,既可防止钢丝绳抬高时车辆掉道,又可安全通过拐弯。轮组需用的数量,根据巷道具体起伏变化程度和起伏点,弯道角度多少设置,用户也可根据实际需要选用。
采用整体式的压绳轮组进行钢丝绳引导,一个压绳轮组可以同时满足水平和拐弯及竖直方向的绳引导。绳牵引单轨吊压绳轮组既可以引导牵引绳,也可以引导回绳。一般情况下,直段每间隔9m布置一组普通压绳轮组(即安装在轨道上平面),巷道条件好时布置间距可适当加大,减少压绳轮组的布置数量;弯道每间隔1.6-2m布置一组压绳轮组,如弯道曲率半径偏小时可适当加密布置。

2电控系统
2.1组成结构
电控系统主要由控制箱、操作台、矿用可逆真空磁力起动器、变频器、漏泄通讯基地台、手持机、速度传感器、过卷传感器、绞车电机、绞车制动闸电机等组成。
2.2控制原理
(1)启动过程:按动操作台运行按钮(正向运行、反向运行),其光电耦合器导通输出一个低电平,PLC可编程序控制器给相应继电器输出一个高电平,该继电器吸合常开触点闭合,可逆真空磁力起动器对应中间继电器吸合,其常开触点闭合,对应交流接触器吸合,给电机电源送上电。
(2)停止过程:按动操作台停止按钮,其对应光电耦合器导通输出一个低电平,PLC可编程序控制器给相应继电器输出一个低电平,该继电器释放常开触点打开,可逆真空磁力起动器对应中间继电器断电,其常开触点打开,对应交流接触器断电,切断电机电源。
(3)急停过程:将手持电台拨段开关打到打点位置,连续二次按下按钮,输出急停信号,通过漏泄同轴电缆,操作台上配置基地台上常开触点闭合,其对应光电耦合器导通并输出一个低电平,PLC可编程序控制器给相应继电器输出一个低电平,继电器释放,可逆真空磁力起动器对应中间继电器、交流接触器断电,电机电源被切断。绞车司机接到信号后切断电源后再动进行手刹制动。
(4)速度保护过程:钢丝绳移动,带动速度传感器滑轮旋转,其上金属体不断使传感头振荡器停振,产生5VDC开关信号(高电平),经光电耦合器输入到PLC可编程序控制器的计数器上并计算,通过显示器显示速度;当速度大于设定值时,PLC可编程序控制器输出一个停机信号,使绞车电机停机。
(5)过卷保护过程:当机车触碰到开关的长臂杆时,内部的常开触点闭合,光电耦合器导通并输出一个低电平,PLC可编程序控制器实行停止运行程序。

3结束语
针对我国目前煤矿运输状况,钢丝绳牵引单轨吊车运输方式简化了运输环节,克服了传统运输方式占用人员多、设备多、效率低等缺点,实现运输环节全程控制,操作简单,维护方便,节约运输成本,因此,钢丝绳牵引单轨吊车值得研究及推广。


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