斜井常闭式防跑车装置设计使用说明

题目：斜井常闭式防跑车系统的设计

院系专业：机械工程及自动化姓名：唐晓燕

指导老师：韩振铎

完成时间：2007-11-23

目录

一设计任务书··第3 页

二摘要··第4 页

三防跑车机构的组成··第5 页

四挡车栏的设计计算··第7 页

五防跑车的电气控制··第14页

六端面摩擦缓冲器的设计··第15页

1、钢丝绳及压绳板的选择计算··第19页

2、卷筒的设计计算··第21页

3、摩擦片的设计计算··第24页

4、制动片的计算··第27页

5、轴套的计算··第28页

6、轴的计算··第31页

7、调力螺母的计算··第32页

8、支座··第33页

七设计心得··第36页

八参考文献··第37页

一设计任务书

题目：防跑车装置的设计

1、设计条件

1）机器功用针对斜井跑车事故的防护装置，

当矿车跑车时，使挡车栏实现可靠拦截，避免事故的

发生。

2）工作情况常闭式

3）运行要求可靠性较高

4）生产批量小批生产

5）生产厂型小型机械厂

2、原始数据

发生跑车时的冲击能量E=16

⨯J

10

矿井原始参数

斜井跑车的自然条件设定：

α

斜井倾斜度设定为︒

≤30

斜井跑车的总质量：

串车规定最多为6辆，每辆满载时的质量位2000Kg，总质量为12000kg。

变坡点与挡车栏的距离设定为30m。

绞车最大提升速度为2.8m/s。

3、设计内容

1）总体结构2）缓冲器各部分结构组成3）系统图、安装图、零件图总量为零号图纸

二摘要

矿井轨道运输是煤矿生产的重要组成部分，高效

的运输系统对于煤矿安全生产具有重要意义。据统计

运输事故是仅次于顶板事故的第二大事故，其中串车

运行中因断绳、脱销、连接装置断裂等原因造成串车

与主提升钢丝绳脱离跑车事故占运输事故的22.1%，

因此对煤矿斜井跑车事故进行有效的预防十分必要。

本系统是针对斜井跑车事故的防护装置，其工作

方式为常闭式。常闭式跑车防护装置是目前可靠性较

高的安全设施，它由以下几部分组成：主控箱，车位、

车速监测传感器，主提升绳滑轮绳压传感器，柔性挡

车栏、挡车栏提升机，语音报警显示屏，摩擦片式缓

冲吸能器。挡车栏处于经常关闭状态，当串车以正常

速度到达挡车栏上方监测位置时挡车栏自动升起。串

车通过后到达挡车栏下方监测位置后挡车栏自动下

落。当矿车超速（跑车、溜车）时，监控系统通过对

* * 矿车速度和主提升绳滑轮处的压力监测使挡车栏实现

可靠拦截，避免事故的发生。

三防跑车机构的组成

防跑车机构的构成如图-1所示，

* *

1、缓冲器

2、钢丝绳卡

3、缓冲器引出端钢丝绳

4、挡车栏绳网钢丝绳

5、挡车栏支架

6、挡车栏绳网架

7、挡车栏提升机

由挡车栏提升机、挡车栏提升限位传感器、脱扣器、柔性挡

车栏、摩擦片式缓冲吸能器等部分组成。其工作原理是：当发生

跑车事故时，矿车撞击挡车栏，脱扣器开口销受剪切力切断，脱

扣器内传感器动作，主控PLC收到这一信号后发出报警保护命令，

语音报警显示屏发出报警信号，各道挡车栏均处于下放到位状态。

与挡车栏相连的缓冲器通过克服自身摩擦力旋转将拦车绳网传过

来的拉力吸收，从而实现对事故矿车的缓冲制动。

1、挡车栏提升机驱动系统的选型

电动机：YB90L-4（B3）型。其基本参数有：

工作电压：660V

* * 额定功率：1.5KW

同步转速：1500 r/min

额定转速：n1=1400 r/min

转动惯量：0.0080kg/mm

满载时的电流：2.10A

效率因数：0.79

效率：79%

重量：37㎏

输出轴直径：24㎜

减速器：CW-80-31.5-I型。其基本参数有：

公称传动比：i=31.5

额定输入功率：P=2.08kw

额定输出转矩：T=299N.m

输入轴直径：24mm

输出轴直径：38mm

输出转速：n2=

min

/

444

.

44

5.

31

1400

1

r

i

n

=

=

=0.74 r/s

联轴器：HL2型弹性柱销联轴器

YL7型凸缘联轴器

轴承：轴承型号为61808

轴承座：轴承座型号为HZ045

键：普通平键b×h=8×7

底座：选择10mm厚的钢板作为驱动系统的底座。

滚筒设计：外径：300 mm 内径：280 mm 挡绳缘宽、高分别是8 mm、10 mm。

校核驱动系统的选型：要求系统在3—4秒内提起1800mm 的距离.即600mm/s

滚筒转速：44.444 r/m 根据滚筒内径：280 mm得出周长：879mm

故得知绞车的线速度为:0.74×879=6500mm/s。满足设计要求。

2、挡车栏提升机安装布置图：

四挡车栏的设计计算

1、挡车栏缓冲能量计算

斜井跑车动能量计算