寧煤老窖溝煤礦架空乘人裝置設計
方案山東科興機電裝置****
二零一三年十月二十九日
架空乘人裝置設計方案
一、 巷道原始引數：
二、計算結果
1、 驅動力、驅動功率、鋼絲繩最大拉力等引數計算結果：
2、各種引數的確定
(1).電機功率的確定：
計算功率是在最惡劣情況下的計算結果，即所有上坡均有乘人，而下坡均無人乘坐時所出現的最大功率，根據巷道引數及巷道條件計算出所需實際功率為17.7kw ，選用驅動功率為22kw。
(2).機頭、機尾繩輪直徑：
根據巷道引數、乘人間距、執行速度等引數計算出應選用直徑φ18mm的鋼絲繩，驅動鋼絲繩的安全係數為6.13。根據《煤礦安全規程》要求驅動輪和尾輪直徑不小於鋼絲繩直徑的60倍，所以驅動輪直徑和尾輪直徑選為φ1080mm 。
三、具體方案的確定
（一）.機頭驅動部：
驅動部由礦用隔爆型三相非同步電動機、硬齒面減速機、電力液壓塊式制動器、聯軸器、驅動繩輪部、驅動輪制動盤、電力液壓輪邊制動器及驅動架等組成。本驅動部的主要特點：結構緊湊、執行平穩、雙重制動及安全可靠。
詳見圖1.
圖1、機頭部分
1.根據貴礦巷道引數及條件計算驅動部所需配置如下：
（1） 電動機：ybk2-200l2-6防爆電機，電壓等級：380/660v，防護等級ip55，絕緣等級f級，電機功率22kw。
（2） 減速機： b3sv06-56，硬齒面減速機，速比i=56。
（3） 電力液壓塊式制動器：bywz5-250/30，電壓等級380/660v。
（4）電力液壓輪邊制動器：pzz125，額定制動力12500n，電壓等級380/660v。
（5）驅動繩輪：直徑為φ1080mm，滿足驅動輪直徑不小於驅動鋼絲繩直徑60倍要求。驅動繩輪部含k25輪襯，該輪襯具有摩擦係數大、耐磨性好、使用壽命長等特點。
（6）驅動輪制動盤：直徑為φ1370mm。
根據計算選用的電機功率為22kw，為滿足所需制動力要求，選用額定制動力為12500n的電力液壓輪邊制動器，制動器的型號為pzz125。驅動輪制動盤型號根據制動輪的直徑而定，為貴礦選用的驅動輪直徑為φ1080mm，制動盤的最大直徑為φ1370mm。
2.電力液壓輪邊制動器
（1）工作原理：
推動器電動機通電前制動器在推動器內制動彈簧的作用下處於制動狀態，推動器電動機通電後，推動器工作，推桿舉起，同時壓縮制動彈簧，通過槓桿系統開啟制動塊（松閘）。推動器電機斷電後，推動器推桿在制動彈簧作用下迅速復位，通過槓桿系統使制動塊夾緊制動盤（上閘）。同時當驅動輪的轉速超過一定的範圍（由主控箱上的控制範圍來定）時，速度感測器就會產生訊號，使制動器動作，制動盤被制動，驅動輪停止轉動，同時電動機由主控箱控制停機。
達到超速保護的作用。
（2）制動器安裝
盤式制動器屬於電液制動，結構相對簡單，安裝方便，使用效能安全可靠。在安裝時，先將制動盤固定在制動輪上，然後將制動器連線在主機座上，然後調整制動器在主機座上的位置，使制動塊與制動盤邊沿對齊。調整螺桿，使制動塊夾緊制動盤，使制動塊與制動盤貼合至最佳狀態，然後擰緊四螺栓即可。
3驅動部安裝
驅動部採用架空安裝方式，機頭部固定在兩根橫樑之間，機頭部安裝橫樑由4根礦工鋼組焊，採用掏梁窩安裝方式，埋入巷道壁的深度不得小於600mm，兩橫樑間距為1900mm，機頭架用夾板及長螺栓固定於橫樑上，驅動輪下邊界與巷道底端的距離是1860mm，為使安全制動器調節方便，電力液壓輪邊制動器下邊界到巷道底的距離為1700mm，釋放出機頭下部的空間，用於行人和貨物運輸通過。
（二）.託輪部分：
（1）標準託輪
標準託輪使用於直巷道和巷道傾角小於3度的變坡點處，此時鋼絲繩不彎曲或彎曲很小，託輪的受力較小。間距為8公尺。選用φ200×φ260。見附圖2。
圖2、標準託輪圖
標準託輪組由託輪吊架、託輪、u形螺栓、頂緊螺栓等組成。託輪輪體為精密鑄件，託輪採用兩盤306帶密封圈深溝球軸承，軸承本身帶密封圈，密封圈內儲滿潤滑脂，在使用壽命內免注油。託輪輪襯採用聚氨酯材料，此輪襯具有耐油性、耐磨性、耐老化的特點，可有效減少鋼絲繩的磨損，延長鋼絲繩的使用壽命。
託輪吊架為迴轉式結構，託輪可沿吊架上下調整，使託輪適應鋼絲繩的高度，能使託輪旋轉方向與鋼絲繩的運動方向一致，減少掉繩的機率，有效地減少了託輪襯墊的磨損，並可降低安裝時對橫樑與巷道中心線垂直精度的要求。
託輪在吊架上的鎖緊用螺栓頂緊，在吊架的最下端設有防脫落螺栓。
標準託輪安裝採用橫樑吊掛方式，用兩根u形螺栓固定在橫樑上，託輪在橫樑上可左右移動，實現託輪在橫樑上的調整，管箍在託輪吊架上可以上下移動，實現託輪的上下調整。其中託輪橫樑下沿到地面的垂直高度2200mm，鋼絲繩中心到地面的垂直距離為2000mm。這樣能使人乘坐時離地高度不會太高，既能使人乘坐舒適，又能保障人身安全。
標準託輪橫樑為11號礦用工字鋼，採用預埋方式固定，使用的巷道為巖巷，橫樑在岩石較硬的巷道內預埋深度不得小於橫樑高度的2—3倍，在岩石較為鬆軟的巷道內預埋深度不得小於橫樑高度的4倍或不得小於500mm，此安裝方式牢固可靠，外形整齊，同時對橫樑的安裝精度要求較高。
注：由於巷道的實際尺寸與理論尺寸存在著出入及巷道地質條件存在差異，無法確定使用的橫樑長度，為了防止因我公司提供的安裝材料無法使用，減少不必要的浪費，安裝固定託輪的橫樑及工具等由礦方自備。
貴礦也可選用牛腿安裝方式，適用的巷道為巖巷和煤巷，牛腿為精密鑄造件，採用兩根m20（錨桿長度由巷道的實際情況而定）錨桿固定在巷道壁上，牛腿的上下調整量為±50mm。對錨桿的安裝精度要求不高，在滿足使用效能的前提條件下，安裝方便、便於調整、工作量小。數量、**另計。
（2）雙輪託輪
雙輪託輪用於巷道變坡點。變坡點託輪受力大，用標準託輪磨損很快，不便於維護。雙託輪為絞支結構，各託輪受力相等，乘人器通過時能夠避讓，故能減少對託輪的衝擊，能減緩託壓輪襯墊的磨損，提高託壓輪的使用壽命和乘坐的舒適性。
雙輪託輪使用與大角度的變坡點處，每組雙輪託輪變坡角度不大於10°，貴礦的最大變坡角度為24度，三組雙輪託輪滿足變坡要求。
詳見圖3.
附圖3、雙輪託壓輪
雙輪託、壓輪均配有掉繩捕繩器，鋼絲繩脫出輪槽後不會落地或掛頂，配合變坡點掉繩電氣保護，可立即停車，最大限度保證乘人安全。雙託、壓輪的安裝梁為11＃礦用工字鋼梁。
雙輪託輪橫樑為11號礦用工字鋼，採用預埋方式固定，使用的巷道為巖巷，橫樑在岩石較硬的巷道內預埋深度不得小於橫樑高度的2—3倍，在岩石較為鬆軟的巷道內預埋深度不得小於4倍或不得小於500mm，此安裝方式牢固可靠，外形整齊。
注：由於巷道的實際尺寸與理論尺寸存在著出入及巷道地質條件存在差異，無法確定使用的橫樑長度，為了防止因我公司提供的安裝材料無法使用，減少不必要的浪費，安裝固定託輪的橫樑及工具等由礦方自備。
（3）託壓輪
用於小於5度的巷道變坡點，或用於經常出現掉繩的直線段。見附圖4。託壓輪為一托一壓結構，可有效地消除掉繩現象。
出於對巷道有可能出現小角度變坡和小角度的水平轉彎方面考慮可按70公尺間隔布置一組託壓輪，以減少因掉繩停機的機率，託壓輪的安裝方式與標準託輪相同。
附圖4、託壓繩輪圖
（三）.乘人部分：
乘人部分主要由抱索器和吊椅兩部分組成。
抱索器通過計算精確設計外形尺寸，採用精密鑄造毛坯，處於貴礦巷道的實際情況考慮，採用可摘掛抱索器，可摘掛抱索器具有摘掛方便、鎖緊力大、不易打滑及安全係數高的特點。
吊椅設計時按人的正常坐姿進行設計，符合人機工程學，乘坐舒適。座板上設有軟質橡膠隔熱座墊，使乘人更加舒適。
吊椅選用側彎式的結構形式，長度為1.7公尺，吊椅最下端離巷道底部的垂直距離在300mm，便於人員上下車，人可以隨時安全下車，避免了人員傷害。
（四）.機尾部分：
機尾部分採用滑道、滑車結構，整個機尾在滑道內前後滑動張緊傳動鋼絲繩。根據貴礦乘人裝置巷道設計總長為516公尺，通過計算機尾部分拉緊行程設計應選為6公尺。滑道為每節3公尺長的雙梁結構，每節之間用螺栓連線，避免了超長滑道的運輸問題。
機尾部分的安裝為架空式安裝，滑道橫樑為11#礦用工字鋼，採用4根間距1.5m的11﹟礦工鋼橫擔固定，工字鋼底面與軌面平行，礦工鋼的間距1500mm的誤差在±10mm之內。見附圖5。
附圖5、機尾部分、
機尾橫樑為11號礦用工字鋼，採用預埋方式固定，使用的巷道為巖巷，橫樑在岩石較硬的巷道內預埋深度不得小於橫樑高度的2—3倍，在岩石較為鬆軟的巷道內預埋深度不得小於4倍或不得小於500mm，此安裝方式牢固可靠，外形整齊。
注：由於巷道的實際尺寸與理論尺寸存在著出入及巷道地質條件存在差異，無法確定使用的橫樑長度，為了防止因我公司提供的安裝材料無法使用，減少不必要的浪費，安裝固定機尾所需橫樑及工具等由礦方自備。
（五）.張緊部分：
拉緊部分為重錘＋滑輪組＋蝸輪卷繩筒張緊。通過滑輪組的擴力作用，減少了重錘的重量，具有體積小、調整方便等特點。張緊鋼絲繩兩個繩頭，一端通過蝸輪捲筒吊掛重錘組，另一端固定於張緊梁上。
因主鋼絲繩伸長導致重錘高度不足時，可搖動捲繩裝置直接把重錘提起，使用非常方便。
張緊部分安裝在側幫重錘硐室內，重錘硐室的尺寸不得小於長1.5公尺*寬1.1公尺*高2.
5公尺，在硐室內橫擔一短11﹟礦工鋼梁來懸掛重錘。張緊橫樑為兩根11﹟礦工鋼並焊，與巷道底面的距離為1.85公尺，並且與巷道底面平行，張緊梁的長度一端埋入巷道壁內不小於600mm，另一端擔於硐室內的重錘懸吊梁上，兩根梁垂直，調整後通過轉接板將兩根梁固定在一起，此種安裝方式可以將巷道的機尾部分空間釋放出來，不會影響巷道的正常使用。
（六）. 防過擺保護：
安裝在機頭、機尾及轉彎處，由於吊椅在機頭、機尾及轉彎處衝擊比較大，擺動幅度就比較大，在乘人乘坐架空乘人裝置時，就會因為某些人為或客觀因素引起吊椅的擺動，擺動幅度過大。此種結構的防過擺保護能夠有效的將吊椅擺動幅度較大位置的託輪保護起來，防止因吊椅擺動幅度過大導致吊椅卡到託繩輪內側。
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