4000米无极绳连续牵引车应用典型案例设计计算.
矿用无极绳连续牵引车系统性能优化设计
本没有增加 ,就能很好地完成任务 ,是一种巧妙而
有效 的布 置形 式 。利 用巷 道 三维 空 间 ,可 以不 干涉
钢轨 ,使钢丝绳拐弯 ,不影响车辆通过 ,很好 的完 善了井下绳牵引辅 助运输技术 。 22 高效压绳装置的研究 . 在无
角度 。连 接 板采 用 预埋 件 固定 ,基 础 低 于轨 底 一定 距 离 。该 优 化设 计 是对 井下 无 极绳 连 续 牵 引车 系统
区间,当牵引车梭车的梭头通过时 ,引导钢丝绳挤 开连接弹簧 ,使半封闭区间打开 ,当梭车通过后 ,
的完善和进一步提高 ,该装置 中转 向技术是巷道中 间任意点位置布置的关键 。垂直巷道并非一条布置 矿用连续牵引车的专用巷道 ,里面还有输送机 。采 用这种布置方式 ,不用专开绞车硐室 ,不用拆除已
有输 送机 和溜槽 ,增加 的转 向轮结 构 简 单 ,成 本基
弹簧复位 区间封闭,并将钢丝绳压入。
“ 品”字形高效压绳装置 的应用 ,改善 了连续 牵引车使用时在大坡底部的压绳效果 ,解决 了钢丝
绳的跳绳 问题 ,压绳轮及弹簧 的疲劳极限和使用寿 命提高 ,提升了成套系统的适应性和运输效率 ,减
p tfr ad n w ot z gd s n poet T e , teato x o n e h r etf m set o nls fwok cn i u ow r e pi i ei r c min g j . h n h u rep u dd tepo c r ap c faayi o r o d— h j o s s
De i n o t ii gPe f r a c fTr c o y tm y En l s p rM i e sg fOp i zn r o m n eo a t rS se b d e sRo ef n m o
无极绳连续牵引车在煤矿中的应用
无极绳连续牵引车在煤矿中的应用作者:李亮青李红勇来源:《科协论坛·下半月》2013年第09期摘要:结合目前我国煤矿采区轨道运输生产的实际,提出煤矿井下工作面顺槽应用无极绳连续牵引车与综合机械化采煤相配套的安全、高效辅助运输新模式,并介绍分析无极绳连续牵引车的组成、工作原理及给综合机械化采煤带来的安全效益和经济效益。
关键词:煤矿无极绳牵引车中图分类号:TD524.3 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)009-072-021 概述煤炭是我国的主要一次能源,在我国的生产和消费中都占据着主体地位。
我国的煤矿资源开采方式主要是地下巷道,随着井下综合采煤技术的机械化程度越来越高,综采单产原煤产量已经突破百万吨,原煤的运输实现了大运量带式输送机化。
但是井下轨道辅助运输,尤其是采区顺槽设备,材料的运输基本上仍然延用着传统的小绞车群接力的运输方式,运输战线长,所需的环节多,占用了大量的人员和搬运设备,安全性差,效率较低。
无极绳连续牵引车对提高采区轨道运输效率,减少轨道运输事故,提高生产效率具有良好的应用前景。
近年来得到应用的无极绳连续牵引车是一种新兴的用于煤矿巷道运输的辅助设备,它的主体结构和工作方式由无极绳绞车与调度绞车演变而成,适用于采区集中运输巷和工作面顺槽的辅助运输。
无极绳连续牵引车具有很多突出优点,如运输距离长,运输能力大,速度可调,可变向,具有后备保护等,因而在坡度较小、曲线多、一些传动绞车无法布置的巷道特别适用。
同时也可适用在矿井开采边角煤、煤柱煤等开采条件较差的资源时,无极绳连续牵引车是一种经济、实用、安全、高效、适应性强的辅助运输设备。
目前无极绳连续牵引车的类型种类颇多,本文以SQ-1200无极绳连续牵引绞车为例,具体分析其原理和结构,该型无极绳连续牵引车已经在煤矿巷道中取得了实际应用,实现了1800米的巷道长距离运输,提高了综采工作面综采支架及相关物料的运输效率。
无极绳连续牵引车尾车稳车装置的研究应用
矿井的辅助运输机械化水平也在不断提高。无极绳
连续 牵 引 车是 中小 型矿 井 采 区辅 助 运 输 首选 设 备 。 由于矿 井 巷道 工 况 条 件不 一 , 很 多 辅 助运 输 巷 道水
重力作用 , 运行在后边的车辆加速前进 , 容易造成运
行车 辆之 间相 互窜 动 、 追尾 、 撞 击 和脱 轨事 故 。连接 车辆 越 多 , 车 辆 之 间发 生 窜 动 、 追尾 、 撞 击 和 脱轨 的
稳车装置的技术方案。该方案可解决大倾角长距离弯曲起伏巷道下运输单元的运行车辆之 间 相互窜动、 追尾、 撞击甚至发生脱轨事故的问题。还介绍 了该装置 的设计原理 、 使用方法和结构
组 成。
关键词 : 无极绳连续牵引车 ; 车辆连接方式 ; 尾车稳车装置; 应用
中图分 类号 : T D 5 2 文献标志码 : B
的研 究 应 用
陆振新 , 张 磊 , 吕清华
( 1 . 徐州 矿 务集 团有 限公 司 生 产 技术 部 , 江苏 徐州 2 2 1 0 0 6 ; 2 . 徐 州矿 务集 团有 限公 司 旗 山煤 矿 , 江苏 徐州 2 2 1 1 3 2 )
摘
要: 针对 目前无极绳连续牵引车运输单元运行车辆连接方式存在 的不足 , 提出了增设尾车
动、 撞击 , 但矿用车辆之间标准连接装置的长度是固
不 能 随 意减 小 标 准 连接 装 置 的长 度 。 只 角长距离弯曲起伏巷道下无极绳连续牵引车的设计 定 不 变 的 , 锚链 、 工字钢等超长 通 常采 用 以下 几 种措施 来 减少运 行 车辆 之 间相互 窜 是在运输超长物料时采用绳环 、
尤 其 在 弯道 运 行 时 , 极 易造 成 车 辆脱 轨 翻 车 。而 且
无极绳连续牵引绞车设计计算
北皂矿无极绳绞车设计计算根据北皂矿实际情况,选用的索车必须满足运输长度2500米,最大坡度13度,运输总重量20T,无转弯的要求。
具体计算如下:一、牵引力计算:公式: F=(G+G0)*(COSɑ*0.02+SINɑ)+2*0.25*L*q1、 F:梭车的拉力 G:所拉物的重量 G0:梭车本身的重量a:巷道最大坡度 q:钢丝绳每米单重 L:运输线路的长度2、钢丝绳破断力验算:钢丝绳破断力/(F拉+1000)>3.5(拉人时要大于6.5)(一)拉喷浆料车按照4个车计算最大坡度13度一个料车料自重2850公斤车皮718公斤Ф24.5绳 2.165Kg/米破断力:32050公斤运输路线长度2500米COS13=0.97 SIN13=0.22拉料车按4车计算:F=(G+G。
)*(μ1·cosα+sinα)+2·μ2·L· qF=(G+G0)*(COSɑ*0.02+SINɑ)+2*0.25*L*q=[(2850+718)*4+3000]*(0.97*0.02+0.22)+2*0.25*2500*2.165=17272*0.24+2706.3=6852 (千克力)说明:F最大载荷——实际情况下提升所需要的牵引力G——最大牵引重量G。
——梭车自重μ1——梭车滚轮摩擦阻力系数,μ=0.02μ2——钢丝绳摩擦阻力系数,μ=0.25;q ——钢丝绳Ф24.5单位长度重量2.165kg/m;L ——运输距离;钢丝绳破断力验算:钢丝绳破断力/(F拉+1000)=32050/(6852+1000)=4.08>3.5 满足要求。
(二)拉支架车按照3个车计算最大坡度13度 5200支架最大件重量5吨,基本架5车17.8吨;过渡架5车19吨大平板车重量600公斤大花车重量530公斤(自制加工的估计达800公斤) Ф24.5绳2.165Kg/米破断力:32050公斤运输路线长度2500米 COS13=0.97 SIN13=0.22支架按过渡架拉3件计算(按重量计算,过渡架三车为最重)F最大载荷=(G+G0)*(COSɑ*0.02+SINɑ)+2*0.25*L*q=(4580+4550+4542+800*3+3000)*(0.97*0.02+0.22)+ 2*0.25*2500*2.165 =19072*0.24+2706.3=7284(千克力)钢丝绳破断力验算:钢丝绳破断力/(F拉+1000)=32050/(7284+1000)=3.86>3.5 所以能满足要求。
矿用无极绳连续牵引车监控装置的设计
d vnh uaess m,t eP C ( rga a l L g a C nrl r stecr,po esss nlcl c n n i r e a lg yt e a L Po r k mm be oi l ot l )a h oe rcse i a ol t ga d c oe g ei
功能。 12 2 采用 P C可编 程控制 器 .. L
本装置由操作 台, 显示器 ,L P C控制箱 , 速度传 感器 , 卷开关 , 音 灯 光 报 警 装 置 , 过 语 以及 信 号 急停 控制 箱 等 组 成 。它 能 实 现 无 极 绳 连 续 牵 引 车 的 启
停、 正反 向控 制与 保护 , 具有 机 头机尾 过卷 、 速 、 超 打
成, 功能特点, 软硬件原理及应用情况。实际应用证明, 该监控装置满足 了无极绳连 续牵引车在煤 矿 井下 辅助运 输 的监 测 、 控制 与保 护要 求。
关键 词 : 监 控装 置 ;无 极绳 连续 牵 引车 ;辅助 运 输 中图分 类号 :D 2 ; 7 T 55 7 文献标识码 : B 文章编号 : 0 — 8 4 2 1 )5— 0 9— 3 1 1 0 7 (0 1 0 0 7 0 0
21 01年第 5期
煤
矿
机 电
・ 9・ 7
矿 用 无 极 绳 连续 牵 引 车监 控 装 置 的设 计
钱军, 毛洪泉 , 温小松 , 雷, 许 魏鸿文
( 常州科研试制 中心有 限公 司 , 江苏 常州 23 0 ) 10 2
摘 要 : 为进 一步提 高矿 用 无极 绳连 续 牵 引车 控 制 系统 对 安全 控 制 的要 求 , P C可 编程 控 制 以 L 器 为核 心 , 行信 号采 集 与处理 , 进 实现 牵引 车 的控 制 与保 护 。 重点介 绍该 牵 引车监控 装置 的系统组
新型无极绳牵引车的设计与应用
新型无极绳牵引车的设计与应用0.前言无极绳连续牵引车运输是矿山辅助运输设备的一种,是利用钢丝绳反循环往复工作,实现井下工作设备的运输功能。
因其安装方便、操作简单、运输距离长及运输连续性等优势,在煤矿生产中起着十分重要的作用。
因此本文依据安全、经济、实用的原则,提出利用JD-11.4调度绞车整体改制成新型小功率无极绳连续牵引车。
1.系统结构和工作原理该无极绳连续牵引车由JD-11.4调度绞车整体改制成,另外加装张紧装置、托绳轮、压绳轮、尾轮、导绳器等。
1.1机械部分在JD-11.4绞车滚筒上采用2个3t矿车轮对相对焊接而成,焊接后在轮对表面进行抛光处理,然后从焊接好的轮对中心位置割开,分两个半环形卡在绞车滚筒上,轮对与滚筒的连接采用键固定,并将轮对的外表面加工成抛物线形状,确保钢丝绳能产生径向滑动,增加矿车轮对后就增大了滚筒的直径,相对增加了钢丝绳与滚筒的围包角,能够使滚筒产生比较大的圆周驱动力,同时也大大减轻滚筒和钢丝绳的磨损,既可延长设备使用寿命又可降低材料消耗。
钢丝绳在滚筒上缠绕3.5-4圈作为摩擦圈,以增加钢丝绳与滚筒之间的摩擦力,确保钢丝绳不与滚筒产生相对滑动,防止出现钢丝绳打滑现象(如图1)。
图1绞车滚筒加工后的形状1.2连接装置考虑到巷道平时的运输量并不太大的实际情况,采用一次牵引一辆矿车。
由于该小功率无极绳连续牵引车没有采用梭车,要求在主绳的适当位置固定好两个联车环,在摘挂车时,只需要将联车环插入矿车的插销内即可;在矿车底部加装导绳器,确保钢丝绳与轨道之间保持相对位置,减轻对钢丝绳的磨损,延长设备使用寿命。
2.牵引力校验计算钢丝绳牵引矿车,沿轨道运输所需要的牵引力F=IZ(C+C0)Ig(土sinβ+ωCOSβ)+gxlg(±sinβ+ωxCOSβ)式中Z——每钩牵引车数;C——矿车载重,1 800kg最大);G0——矿车自重,590kgg——重力加速度,9.81 m/s2;β——巷道倾角,0.171 887°(坡度3‰);ω——矿车运行阻力系数,考虑到巷道运送水煤,取0.02;ωx——钢丝绳运行阻力系数,取0.4;Qx——钢丝绳单位长度质量,选用6×19×15.5的钢丝绳,qx=0.845 kg/m;L——钢丝绳使用长度,L=500m(双绳)。
无级绳绞车计算及设计方案(范本)
1无级绳绞车计算及设计方案一、1624巷道(顺槽)条件和工况运输巷道全长≤ 900m ,最大坡度≤ 14 °; 最大单件运输重量(含平板车)18t ; 承重车牵引高度250mm ;承重车底端距轨面最小距离为65mm ; 轨距 600 mm ,轨型 24 kg/m 。
特殊要求:1、运输方式:单道单运输钢丝绳布置方式:主副绳均布置在轨道内(配主副压绳轮组); 2、梭车最大储绳量1200m ; 3、井下电压等级660V二、拟选用钢丝绳22NAT6×19+FC1670S GB/T8918 q R =1.74Kg/m 破断力为:Q Z =266KN22NAT6×19+FC****S GB/T8918 钢丝绳近似重量(Kg/m ) 1470 MPa 1570 MPa 1670 MPa 1770 MPa 钢丝绳最小破断拉力(KN ) 合成纤维芯 钢芯 纤维芯 钢芯 纤维芯 钢芯 纤维芯 钢芯纤维芯钢芯 1.74 1.96 234 253 250 270 266 287282304三、无极绳连续牵引绞车设计计算型 号最大牵引力kN牵引速度m/s 滚筒直径mm 钢丝绳mm轨距mm 轨型kg/mSQ-80(75)800.67/1.1212006×19-Φ22~2660024①绞车牵引力计算L q G G F R μββ2)sin cos 02.0()(max max 0++⨯⨯+=式中:G ———最大载荷重量,G=27tG 0———梭车自重, G 0=3tμ———钢丝绳阻力系数,μ=0.25q R ———单位长度钢丝绳重量,Φ22,q R =1.74kg/m βmax ——运行线路最大坡度,βmax =14° L ———运输距离, L=900 m则:90074.125.021000)14sin 14cos 02.0()0.30.18(⨯⨯⨯+⨯︒+︒⨯⨯+=F ∴KN Kg F 5.616270==∴按此计算,只要牵引力大于61.5kN 的连续牵引车都可供选用,可在我公司生产的SQ-802(75)、SQ-80(110)和SQ —90D 三种型号中选择。
无极绳连续牵引车无线监控系统的优化设计
无极绳连续牵引车无线 监控系统的优化设计
文/ 程强 黄志 慧 蔺恩忠
3 . 6语音警示 系统 现在 大 多数使 用 的无极 绳 连 续 牵 引车监控 系统功 能 比较 少, 只有保护 和调节速度 等简单功 能, 整个 过程 中竟然 没有 视频 监控 。 针 对 这种 情 况,设 计 了一种 带有 无线 监控 系统 的无 极 绳连 续牵 引 车 ,本文对这点进行详细的介绍。 无极 绳连 续 牵 引车 装 置 了该 系统 之后 , 司机 可 以在 运行 过程 中对 其 实 施 实 时监 控 , 可 以 对 其 进 行 启动停止 、 调速 、 保护和无线监视, 该 装 置 安 装 在 梭车 上 ,在 梭 车 的 运行 过 程 中可 以对 其 进 行 语 音提 示 ,并 且 还 有 隔爆 计 算
而在 无极绳 连续 牵 引车应 用 了无线监 控 系统之后,增加 了无线视频功 能,司机 可以对
的减少 了安全事故 ,保障 了人 民的生命财产 安
全。
其实时监控并操作 ,不再 需要跟车工跟 随,提
高 了运 行 的 安 全 度 , 也 节 省 了 人 力 。
参考文献
[ 1 ]白 永 明 , 黄 文金 . 无极 绳连 续牵 引 车 无 线 监 源自 系 统 设 计 … .工 矿 自动
点 的 两端 。 如 图 1所示 。
漏通信 系统来给司机联络。这样的做法浪费人
力 不 说 ,还 存 在 有 严 重 的 安全 隐 患 。
掌握梭车的运行状况, 尤其是在弯道处 的画面 , 可 以对其实施控制,安全运行得到实现 。该系
统 已经 运 用 在 一 些 矿 场 ,实 验 结 果 表 明 ,显 著
例析无极绳连续牵引车的应用
例析无极绳连续牵引车的应用一、扩四轨道巷概况巷道总长800m,最大坡度20.52°。
先使用400m,最大坡度15°。
巷道总体成一路下坡,宽4.5m,轨型为30kg/m,軌距为600mm。
运输最大设备为综采支架,其中,端头支架4架,重量为18t,其余支架重量为15t,平板车重量按2t计算。
巷道采用双道双向运输,两股轨道中心间距1.6m或2.0m。
要求,平板车轴卡底面距轨面50mm以上。
二、选型计算1、行车阻力计算:根据工况条件,所需牵引力为:2、初步绞车选型。
型号:SQ-80(75B);速度0.67/1.12(m/s);牵引力80(KN);功率75(kW);钢丝绳型号:24NAT6×19S+FC1770SZ3423、功率验算。
式中:F—绞车牵引力;V—牵引时速度;η—绞车传动效率0.8。
计算可得绞车功率富余量大于10%,可满足使用要求。
4、钢丝绳强度验算4.1、钢丝绳张力计算4.2、安全系数校核钢丝绳许用安全系数为《煤矿安全规程》中规定安全系数不得小于3.5,两者比较取大值,必须n>4.6。
∵∴选用24NAT6×19S+FC1770SZ342型钢丝绳满足安全要求。
5、绳径比验算。
依据MT/T988-2006《无极绳连续牵引车》行业标准第5.4.7的规定,绞车滚筒上绳衬直径应满足以下要求:(1)抛物线滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的50倍;(2)绳槽式主滚筒绳衬直径至少应为牵引钢丝绳直径的40倍,副滚筒直径至少应为牵引钢丝绳直径的28倍。
本系统绞车采用抛物线式单滚筒驱动,牵引钢丝绳直径Φ24mm。
主滚筒直径Φ1200mm,绳径比为50,符合行业标准要求。
三、方案设计及说明本方案采用先进的无极绳运输技术进行辅助运输系统布置,以解决接力运输问题。
1、设计原则。
(1)满足生产需要和节约运输成本;(2)采用具有先进性、代表性、实用性和可靠性的无极绳运输技术;(3)依据现有条件,简化运输环节;(4)采用普通轨道运输。
“无极绳连续牵引车”在北皂煤矿的应用
“无极绳连续牵引车”在北皂煤矿的应用[摘要]无极绳连续牵引车是煤矿和金属矿山井下巷道的以钢丝绳牵引的普通轨道运输设备。
适用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件下的工作面顺槽、采区上(下)山和集中轨道巷的材料、设备等系统行驶线路内的不经转载的直达运输,是替代传统小绞车接力、对拉运输的一种比较理想的运输装备。
[关键词]无极绳绞车运输矿井巷道中图分类号:td52文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)21-0000-01一、无极绳绞车在现场应用过程中具有的优点:无极绳连续牵引车在我矿应用多年,该装置适用于长距离、大倾角、多变坡、大吨位工况条件下的工作面顺槽、采区上(下)山和集中轨道巷的材料、设备等系统行驶线路内的不经转载的直达运输,是替代传统小绞车接力、对拉运输的一种比较理想的运输装备。
无极绳绞车在轨道运输中效果良好,具体优点如下:1、操作简单,可靠性高。
采用机械传动方式,结构紧凑,操作方便,大大地提高了工人可操作性和设备可靠性。
2、适应性强,用途广。
无极绳连续牵引车既可使用在顺槽,又可应用在采区上(下)山,还可布置在集中轨道巷,又能为掘进后配套服务。
3、系统布置灵活,可以根据实际运输长度需要,验算合格即可。
4、系统配置方便。
根据不同的工况条件,采用不同轮组配置方式,可适应起伏变化坡道的不同运输需求。
5、可实现巷道水平转弯运输。
配备专用弯道达到水平曲线运输之目的。
6、梭车储绳量大,运行费用低。
采用张紧装置张紧钢丝绳,钢丝绳张力随牵引工况而变化,钢丝绳寿命长;采用导向轮分绳,避免钢丝绳咬绳,减少钢丝绳磨损;梭车采用储绳结构,可减少有运距变化巷道钢丝绳浪费;系统采用可靠的机械结构,故障率低,维护量小。
7、安全高效,经济实用。
区段内直达运输,无需转载,减少人力倒车次数,减轻了作业人员的劳动强度;同时大大降低了管理人员的难度和设备使用的事故率。
8、安装简单。
采用灵活的固定结构,拆装方便;尾轮固定简单,可方便快捷地移动,实现运距变化。
复杂条件无极绳连续牵引车应用技术探索
真 思考 , 进 了无 极 绳 连 续 牵 引 车 。 . 引 无 极 绳 连 续 牵 引 车 是 一 种 新 型 高 效 安 全 的 煤 矿 辅 助 运 输 设 备 , 以 其 运 输 途 中无 停 顿 、 它 无 转换 、 占用 人 员设 备 少 、 输 效 率 高 等 特 点 , 煤 运 将
绞 车 , 巷 道 转 弯 和 坡 度 超 过 一 定 数 值 时 , 必 在 就
须 安设 绞车 。巷 道 布 置 越 复 杂 , 车运 输 环 节 就 绞 越 多 。矿 井 普 掘 施 工 中 , 矸 系 统 环 节 复 杂 , 排 严
重 影 响着 掘 进 速 度 。如 何 减 少 运 输 环 节 、 现 一 实 次性 运 输 是 提 高 单 进 水 平 的关 键 所 在 。通 过 认
依 据 巷 道 走 向 、 度 、 车 滚 筒 容 绳 量 确 定 。在 坡 绞
道 岔 3个 方 面 进 行 攻 关 , 以尽 快 解 决 矿 车 在 弯 道 处容 易掉 道 、 坡 处绳 跳顶 板 、 变 道岔 磨 绳 的 难题 。
2 转 弯 装 置
水 平 直巷 中一 般 每施 工 2 0 就 要 增设 l台运 输 0m
各 项 工作 。
转 向 轮组 是 实 现 钢 丝 绳 转 向 的 主 要 部 件 , 转 向轮 利 用 轮 轴 螺栓 固定 在 固定 架 上 , 定架 与 铁 固
中 图分 类 号 : 5 6 文 献 标 识码 : 文 章 编 号 :0 6 0 9 ( 0 7 0 —0 5 —0 TD 2 B 10 — 8 8 2 0 )4 0 0 3
1 前 言
优势 , 且 系统复 杂 , 输 效率低 , 全状 况差 。 而 运 安
复杂条件下无极绳连续牵引车应用技术探索
复杂条件下无极绳连续牵引车应用技术探索文章介绍了无极绳连续牵引车的组成及工作原理,介绍了SQ-80/110B型无极绳牵引车在晓明矿的应用,现场实际表明该无极绳连续牵引车满足矿井运输要求,具有较好的经济和安全效益,对类似条件下的安全运输提供了保障,认为无极绳牵引车是适合我国国情的辅助运输设备。
标签:无极绳牵引车;应用技术;效果分析前言在目前中国的工业水平条件下,煤矿的施工主要是采取掘进式的施工方式。
受到自然地理条件的影响,中国的煤炭埋藏的方位较深,地形崎岖,因此,中国煤炭行业的开采主要是多数巷道掘进不同的煤层。
但是掘进的巷道起伏不平,坡度角变化大,因而煤炭的运输主要依靠小绞车牵引矿车进行接力运输,解决了自然条件的障碍,也提高了掘进的速度。
每一次运输的距离主要依据巷道走向、坡度、绞车滚筒容绳量三个因素确定。
通常,如果巷道转弯和坡度超过一定临界值,就必须设置绞车辅助进行掘进工作。
如果巷道的自然条件复杂,绞车就会影响工程的进度。
因此,对复杂条件下无极绳连续牵引车应用技术进行研究具有现实意义。
铁煤集团的晓明矿是一座设计年产135万的中型矿井。
全矿以综采为主,煤矿位于一个地形复杂的位置,进行运输工作时每条回采巷道需要安装5-10台绞车。
为了提高工作效率,确保煤矿安全生产的需要,矿决定在N3采区回风中巷使用常州科研试制中心有限公司生产的SQ-80/110B型无极绳牵引车。
1 晓明矿N3采区回风中巷现场基本条件运输距离1600m,最大坡度14°,轨距600mm,轨型24kg/m,中途有三处变坡。
2 SQ-80/110B型无极绳牵引车系统2.1 牵引车系统的组成由无极绳绞车、张紧装置、梭车、尾轮装置、压绳轮组、托绳轮组等部分组成。
2.2 牵引车主要技术参数(1)绞车功率110kW;(2)滚筒直径1200mm;(3)最大牵引力80kN;(4)鋼丝绳规格6×19-24.5mm;(5)绳速0-1.7m/s;(6)适用倾角15°;(7)最大运距2000m;(8)最大运输重量20T;(9)适用轨距600mm;(10)适用轨型18、22、24kg/m;(11)梭车牵引高度320mm;(12)轴卡底端距轨面最小距离47mm。
无极绳连续牵引绞车在后运连续化中的应用
摘要:掘进工作面的快速高效机械化运输后路是煤矿快速掘进新技术之一,除了综掘机掘进工作面外,煤矿掘进工作面大都采用调度小绞车作为后路运输的主要机械化设备,如果将后路运输改为皮带式机械化后路,设备投入较大,掘进进尺的成本显著提高,而且故障点多,检修起来浪费大量的人力物力。
若掘进后运系统采用无极绳连续牵引绞车,不但将大大减少设备和人员的投入,而且无极绳连续牵引绞车可适用于20°以下的坡度且起伏变化的轨道运输,可实现弯曲巷道的直达运输,此后运系统还可以直接利用井下现有轨道系统,实现掘进出货、材料转运、设备进出等不经转载的直达运输,因此使用无极绳连续牵引绞车作为掘进运输后路连续化首选设备,有助于掘进工作面快速高效进尺,且降本增效,提高企业的效益。
关键词:掘进运输后路无极绳连续牵引绞车降本增效1调度小绞车运输的掘进后路效率低下由于调度小绞车对地质条件的实用性很强,因此很多受地质条件影响严重的掘进工作面都会选择用它来作为后路运输设备。
调度小绞车具有操作简单,移动方便,结构紧凑,安全可靠,易于检修等优点。
以JD-25型调度小绞车为例,它存在以下技术特征:牵引力18kN,卷筒尺寸〔直径×宽度〕为○310×400mm,平均绳速在0.78m/s;选用的钢丝绳直径标准为15mm,容绳量可达400m;电动机功率为25千瓦,这样的运输后路以1000m长度的巷道计算,以5m2断面计算:每进尺1m,大约需出15吨煤则每出一吨煤需时间:1000÷0.78=1282秒≈0.36小时;15吨煤需时15×0.36=5.4小时。
值得注意的是这里忽略了摘挂勾头的时间,实际所用的时间会更长,所以仅采用小绞车作为掘进运输后路效率低下,而且需要投入大量的小绞车司机和信号把勾工,浪费大量的人力,增加了职工的体力劳动的强度。
2采用皮带机、刮板机运输的掘进“后运连续化”成本高为了解决小绞车的掘进后路运输效率低下的问题,许多矿井将皮带机、刮板机大量用在掘进后路运输上,这样一来只要工作面扶棚速度或打锚网梁速度提高了,进尺速度也就提高了,不必再考虑后路出货的问题,但是掘进后路生产成本显著提高了,现在我们来计算一下:首先,使用皮带机、刮板机取代了小绞车进行掘进后路运输,但是掘进支护材料运输仍然离不开小绞车,因此小绞车的设备投入费用是省不掉的,以1000m巷道为例,就需要安装小绞车10台。
无极绳交流2014
2.3 运行阻力计算
系统运行阻力主要包括列车运行阻力和钢丝绳沿线路运行时所受的 各项阻力。因一根钢丝绳牵引重载,另一根钢丝绳空绳运行时,系统 运行为最恶劣工况,因此,以此条件为设计计算工况。
式中: n—摩擦力备用系数,可取n=1.1~1.2 μ —钢丝绳与驱动轮间的摩擦系数,可取μ =0.14 α —钢丝绳在驱动轮上的总围抱角,α =7π /8π
1.6
技术优点
无极绳连续牵引车优点
直接利用井下现有轨道系统,符合目前井下的采掘运输方 式和习惯 替代小绞车接力、对拉运输,减少了运输和转载环节,极 大地提高了安全可靠性 可替代斜井提升绞车,可取消一坡三档,降低成本 运输距离为:适宜1500~2200m。 运行速度为:运输液压支架类重型设备为0.5~1.5m/s 运输材料、矸石为:1.5~2.0m/s 运输人员为:1.2~2.5m/s 系统可配套起伏巷普轨乘人装置实现人员运输
1.1 用途
无极绳连续牵引车应用的三个方面
常规普通轨道系统设备和材料的运输
常规普通轨道系统人员的运输
巷道掘进后配套的运输
1.2 分类
无极绳连续牵引车按牵引绞车驱动方式分 抛物线单滚筒; 绳槽式对轮; 抛物线双滚筒; 绳槽式双滚筒对轮; 无极绳连续牵引车按牵引绞车变速方式分 单速、机械换档双速、变频无极调速和开关磁阻无极调速 四种型式。南部交通井使用的开关磁阻无极调速
无极绳连续牵引车不论运距长短、运量大小,也不论采 用何种调速方式,都必须有一个相互配套的完整系统。这 个系统主要由巷道条件、轨道性能、配套设备、辅助设施 等主要部分组成。 这个系统应具备的技术条件有: 满足设备运行的巷道断面和坡度; 满足牵引绞车及张紧装置安装布置的巷道位置; 符合《煤矿安全规程》的轨道铺设质量; 可供选择的主机和配套设备; 合理的巷道布置和为运输服务的辅助设施。
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SA1102皮带顺槽矿用无极绳连续牵引车(SQ-120/900DP、SQ-160/900DP)技术选型方案山东宇飞传动技术有限公司2014年3月20日无极绳连续牵引车方案设计一、巷道概况及工作条件运输距离:4000m;最大坡度:21°;巷道一个转弯;巷道宽度:;最大提升重量:30t(含平板车);提升形式:提物;轨距:900mm;轨型:30kg/m;计划用两部绞车接力运输,SQ-160/900DP牵引前1000米,最大坡度21°,一处转弯;SQ-120/900DP牵引后3000米,最大坡度13°。
二、选型计算1.运输最大件时牵引力计算F=(G1+G0)g(sinβmax+μ1cosβma x)+2qgLμ2/1000说明:F——实际情况下提升所需要的牵引力(KN)G1——最大牵引重量(含平板车)(t)G0——梭车自重(t)βmax——运行路线最大坡度(°)μ1——梭车滚轮摩擦阻力系数(0.01-0.03),取0.015μ2——钢丝绳摩擦阻力系数(0.2-0.4),μ=0.2;q ——钢丝绳单位长度重量(kg/m)L ——运输距离(m)前1000米:钢丝绳暂先考虑选择:φ30NAT6×19S+FC1670前1000米:钢丝绳暂先考虑选择:φ26NAT6×19S+FC1670前1000米计算:F=(G1+G0)g(sinβmax+μ1cosβma x)+2qgLμ2/1000=(30+1.8)×9.8×(sin21°+0.015×cos21°)+2×3.24×9.8×1000×0.2/1000=131KN转弯处阻力计算:F1=2μ1×F×sin45°=2×0.015×131×sin45°=3KN总牵引力F max=131+3=134KN<160KN后3000米计算:F=(G1+G0)g(sinβmax+μ1cosβma x)+2qgLμ2/1000=(30+1.8)×9.8×(sin21°+0.015×cos21°)+2×2.43×9.8×3000×0.2/1000=105KN<120KN2.无极绳绞车选型根据以上工况及牵引力计算并考虑牵引力损失,暂定无极绳绞车型号为:SQ-160/900DP和SQ-120/900DP。
单套绞车基本参数如下:3、绞车使用功率验算:前1000米计算:N=F最大载荷·V/η×η1=131×0.8/(0.85×0.9)≈137(kw)<200(kw)绞车功率富余系数S=(200-137)/200≈31%后3000米计算:N=F最大载荷·V/η×η1=105×0.86/(0.85×0.9)≈118(kw)<132(kw)绞车功率富余系数S=(132-118)/132≈11%说明:V——最大牵引力时速度按0.86m/sη——绞车传动效率为0.85η1——系统功率校正系数为0.94、钢丝绳安全系数验算:选用纤维芯钢丝绳 6×19s—Ф30、6×19s—Ф26钢丝绳每米重量 q=3.24kg/m 、q=2.43kg/m钢丝绳破断拉力总合F总=496KN、F总=373KN进绳侧为最大受力点设为:F a; 出绳侧受力设为F b;由欧拉公式和绞车结构可得:F a=F b×eμ4π=F牵+F b前1000米计算:μ取0.3则F b=F牵÷(eμ4π-1)=131÷(eμ4π-1)= 3.2KNF a= 131+3.2= 134.2 KN安全系数S= 1.214F总/ F a=1.214×496/134.2=4.32>3.5 (5-0.001L=1 ,最小不得小于3.5)前3000米计算:μ取0.12则F b=F牵÷(eμ7π-1)=105÷(eμ7π-1)=8KNF a= 105+8= 113 KN安全系数S= 1.214F总/ F a=1.214×373/113=4>3.5 (5-0.001L=1 ,最小不得小于3.5)说明:S——提升钢丝绳安全系数F b——为钢丝绳张紧力附加所选钢丝绳通过以上演算符合提升设备安全需要。
三、选型结论选用SQ-160/900DP与SQ-120/900DP型无极绳连续牵引车四、方案设计(1)选择单轨单向运输(2)主、副绳在轨道内。
(3)绞车位置:SQ-160/900DP正对轨道SQ-120/900DP在轨道一侧(4)绞车、重锤张紧装置、尾轮均需打混凝土基础(5)梭车:用来连接矿车、平板车、材料车等车列的,并具有固定和储存钢丝绳功能,配有保险叉。
(6)沿途托绳轮按25米一组布置,凸点出多配置2组;主、副压绳轮根据巷道凹点点数量配置;巷道无转弯,故不需配置转弯轮组。
(7)运输料车时,为防止列车在下坡时追尾掉道,可把较大坡度修正到平缓过渡,即0~ 5°~ 8°~10°。
(8)经计算所选钢丝绳:φ30NAT6×19S+FC1670 与φ26NAT6×19S+FC1670满足安全要求五、无极绳连续牵引车的优点变频调速绞车采用变频调速,通过控制变频电机输入、输出特性参数实现无级调速,从而实现绞车的软起及无级变速。
主要性能如下:1.系统布置灵活。
牵引绞车既可平行于轨道布置,又可垂直于轨道布置。
无极绳连续牵引车既可布置成单轨(两条轨道)单运输,又可布置成双轨(四条轨道)双运输,还可布置成三轨(三条轨道)双运输。
无极绳连续牵引车布置成单轨(两条轨道)运输,可采用钢丝绳同在轨道内;也可采用主绳在轨道内,而副绳在轨道外的布置型式。
无极绳连续牵引车进出绳方便且体积适中,既可利用原有硐室布置,又可靠巷帮布置,充分为客户着想。
2.实现电动机无级调速、负载软起动,无起动掉道危险;3.慢速起动力矩大,0.5Hz时即可达到150%的额定力矩;4.允许额定电压的波动范围宽(-15%~+10%),适应煤矿井下的供电状况;5.牵引梭车在下坡时可回馈制动,实现四象限运行;6.起动电流小,对电网冲击小;7.采用先进的无速度传感器矢量控制技术,使绞车调速精度高,调速性能好,机械特性好;本系列绞车主要采用绳槽式摩擦滚筒;张紧方式采用重锤张紧,维护方便,张紧力响应速度快。
本系列绞车安全制动器采用盘式制动器,液压松闸,工作可靠,满足规程要求。
主、副压绳轮可根据巷道实际情况布置,满足现场实用要求。
尾轮可混泥土浇注固定,也可打铆杆固定。
移动方便。
梭车具有储绳卷筒和调绳器,储绳卷筒储绳量大并有可逆转装置,同时配有安全插销保护及调节紧绳器。
六、电气控制方案电气控制部分由两个子系统组成:信号控制系统、通讯系统。
1、信号控制系统:1.1、功能:该装置以进口高速可编程控制器(PLC)为核心,配以专业化的人机界面,具备速度显示、过卷保护,并具有岔道语音警示、沿道语言通讯功能,可实时显示梭车位置,实现绞车自动化控制。
1.1.1信号系统具有以下功能:a、语音提示功能:当梭车经过岔道口、弯道口、变坡点时,安装于附近的声光语音报警器会发出“正在行车,不准行人”的安全警示,提醒过往工人注意避让。
b、过卷保护功能:有程序上的软过卷和安装在机头机尾的过卷开关双重保护,当梭车发生过卷时立即自动停车。
1.1.2控制系统具有以下功能:a、开车控制:(1)绞车司机在绞车主机旁就地开车(2)跟车员利用分布在巷道内的多功能控制通讯信号器打点通知绞车司机开车(3)跟车员利用手持机打点或通话功能,通知绞车司机开车。
b、停车控制:(1)绞车司机在绞车主机旁就地停车(2)跟车员遥控停车:利用手持机急停按钮紧急停车(3)沿线按动多功能控制通讯信号器按动急停按钮停车(4)过卷停车停车过程4种方式均可在任意时刻按照设定好的速度曲线减速停车。
1.2、组成:信号系统由矿用隔爆兼本安型声光语音报警器、语音声光信号急停装置及过卷开关组成;控制系统由隔爆兼本质安全型交流变频器、隔爆型滤波电抗器、可编程控制器、本安操作台、隔爆显示屏等组成。
1.3、结构特点:矿用隔爆兼本安型声光语音报警器200米一个分布。
过卷开关机头、机尾各一个。
变频调速装置、滤波电抗器、本安操作台及可编程控制箱放置在绞车房内。
2、通讯系统:2.1、功能:可以实现跟车员与绞车司机随时进行通话、打点、紧急停车等操作。
2.2、组成:包含无线通讯系统和有线通讯系统。
无线通迅系统采用泄漏通讯系统,由基地电源、基地电台、漏泄电缆、中继放大器和手持机组成。
有线通讯系统由分布在巷道内的多个多功能控制通讯信号器组成。
2.3、结构特点:无线通讯基地电源、基地电台固定在绞车房内,巷道内铺设泄漏电缆,人与人之间用手持机通话。
七、系统配置机械部分一电气部分160KW 1000米二电气部分132 KW 3000米山东宇飞传动技术有限公司2014年3月18日。