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鋼絲繩牽引單軌吊車運輸系統(tǒng)的研究與應用
發(fā)布時間：2020-03-06 17:14 文章來源：未知 文章作者：admin 點擊數(shù)：
鋼絲繩牽引單軌吊是根據(jù)煤礦現(xiàn)狀，綜合煤礦井下巷道布置的特點，利用煤礦普遍使用的無極繩連續(xù)牽引車和國外進口的柴油機單軌吊進行有機整合形成的一種新的輔助運輸方式，不僅
鋼絲繩牽引單軌吊是根據(jù)煤礦現(xiàn)狀，綜合煤礦井下巷道布置的特點，利用煤礦普遍使用的無極繩連續(xù)牽引車和國外進口的柴油機單軌吊進行有機整合形成的一種新的輔助運輸方式，不僅有效地克服了傳統(tǒng)地軌式無極繩連續(xù)牽引車帶來的地面鋪軌繁瑣、建設費用高、維護難度大、且不能載人運輸?shù)热秉c；而且避免了柴油機單軌吊機車投入成本高、噪音大、空氣污染大、維護保養(yǎng)費用高且難度大等缺陷。具有結構緊湊、噪音低、無污染、安全可靠、操作維修方便、巷道利用效率高、使用成本低等特點，極大地提高了生產效率。
1結構組成及工作原理
鋼絲繩牽引單軌吊車運輸系統(tǒng)由動力系統(tǒng)、張緊裝置、牽引組件、儲繩輪、懸吊軌道、起吊梁、運人車、壓繩輪組、托繩輪組、回繩輪等組成。牽引車、運人車和起吊梁懸掛在懸吊軌道上，通過滑輪組與懸吊軌道滑移連接；壓繩輪組與懸吊軌道用壓板固定連接，回繩輪安裝在懸吊軌道的尾端，鋼絲繩穿過動力系統(tǒng)、張緊裝置、壓繩輪組和回繩輪，鋼絲繩的頭部和尾部均與牽引車固定連接；在運輸過程中由鋼絲繩來牽引和電控系統(tǒng)控制單軌吊車運行。
1.1牽引絞車
牽引絞車主要由電動機、減速機、傳動齒輪、滾筒、電液制動器、驅動底座及變頻控制系統(tǒng)組成。電動機通過聯(lián)軸器傳給減速機，減速機分兩速通過聯(lián)軸器和一對傳動齒輪傳遞到滾筒上，通過滾筒上的摩擦輪襯與繞在其上的鋼絲繩摩擦產生牽引力使車輛系統(tǒng)運行。絞車配有工作制動和緊急制動兩套制動閘，工作制動閘布置在高速軸端，為運輸車系統(tǒng)提供工作停車用，緊急制動閘布置在減速機中間輸出軸上，為運輸車系統(tǒng)提供緊急停車，以保證系統(tǒng)安全工作。制動器的松闡速度可通過調整ED推動器上的溢流閥實現(xiàn)。
1.2組合式五輪張緊器
組合式五輪張緊器主要由機架、張緊輪、導向輪、配重塊、導向桿等組成，該裝置可吸收鋼絲繩系統(tǒng)由于彈性變形而伸長的部分；同時可為系統(tǒng)提供張力，保證鋼絲繩在卷繩筒繩襯上有較穩(wěn)定的壓力，促使絞車正常牽引，而不致鋼絲繩在卷繩筒上打滑。其中鋼絲繩通過尾部張緊裝置張緊后，可以維持鋼絲繩在托繩輪之間的撓度和張力。
1.3牽引儲繩車
牽引儲繩車的作用是：將運輸系統(tǒng)牽引鋼絲繩的兩端固定在該車輛上，由該車通過連桿帶動其他車輛運行；牽引車是鋼絲繩牽引單軌吊車的核心部件，由主牽引車、儲繩卷筒、引導小車及前后連接桿組成。其中儲繩滾筒可以儲存鋼絲繩，使得本系統(tǒng)在掘進面安裝后，隨著掘進頭的前移，系統(tǒng)也可以隨之延伸，可將運輸系統(tǒng)多余的鋼絲繩貯存在該儲繩滾筒上。
2電控系統(tǒng)
1.4制動小車
制動小車主要由車體、制動油缸、輪系、手壓泵、離心釋放器、釋放閥、邏輯閥、制動塊、液壓油路等部件組成。手壓泵供油，彈簧制動，油壓松開，即為失效安全型制動車。制動力不小于80kN，且設置有自動制動裝置。在運行過程中，當出現(xiàn)鋼絲繩或連桿斷裂、車輛下行運輸速度過快等異常情況，制動車超過設定運行速度時，制動車上的離心釋放器會自動打開釋放閥，制動油缸中的液壓油經邏輯閥快速回到油箱，從而實現(xiàn)制動車的自動安全制動。
如圖4所示，當機車行走時，離心器行走滑輪通過行走鋼軌摩擦轉動帶動離心器旋轉，當達到設定轉速（210-450r/min）時，離心塊克服拉伸彈簧力時甩出撞擊轉桿器撥針，通過轉桿器聯(lián)動控制液壓閥，這時控制液壓閥打開，在制動彈簧的作用力下使油缸泄壓，使閘塊抱住鋼軌實現(xiàn)制動功能。
1.5輪組
包括普通型壓繩輪組、加強型壓繩輪組、彎道輪組，上下導繩輪組，為適應起伏變化的坡道、巷道拐彎段，沿途配置有輪組，既可防止鋼絲繩抬高時車輛掉道，又可安全通過拐彎。輪組需用的數(shù)量，根據(jù)巷道具體起伏變化程度和起伏點，彎道角度多少設置，用戶也可根據(jù)實際需要選用。
采用整體式的壓繩輪組進行鋼絲繩引導，一個壓繩輪組可以同時滿足水平和拐彎及豎直方向的繩引導。繩牽引單軌吊壓繩輪組既可以引導牽引繩，也可以引導回繩。一般情況下，直段每間隔9m布置一組普通壓繩輪組（即安裝在軌道上平面），巷道條件好時布置間距可適當加大，減少壓繩輪組的布置數(shù)量；彎道每間隔1.6-2m布置一組壓繩輪組，如彎道曲率半徑偏小時可適當加密布置。
2電控系統(tǒng)
2.1組成結構
電控系統(tǒng)主要由控制箱、操作臺、礦用可逆真空磁力起動器、變頻器、漏泄通訊基地臺、手持機、速度傳感器、過卷傳感器、絞車電機、絞車制動閘電機等組成。
2.2控制原理
（1）啟動過程：按動操作臺運行按鈕（正向運行、反向運行），其光電耦合器導通輸出一個低電平，PLC可編程序控制器給相應繼電器輸出一個高電平，該繼電器吸合常開觸點閉合，可逆真空磁力起動器對應中間繼電器吸合，其常開觸點閉合，對應交流接觸器吸合，給電機電源送上電。
（2）停止過程：按動操作臺停止按鈕，其對應光電耦合器導通輸出一個低電平，PLC可編程序控制器給相應繼電器輸出一個低電平，該繼電器釋放常開觸點打開，可逆真空磁力起動器對應中間繼電器斷電，其常開觸點打開，對應交流接觸器斷電，切斷電機電源。
（3）急停過程：將手持電臺撥段開關打到打點位置，連續(xù)二次按下按鈕，輸出急停信號，通過漏泄同軸電纜，操作臺上配置基地臺上常開觸點閉合，其對應光電耦合器導通并輸出一個低電平，PLC可編程序控制器給相應繼電器輸出一個低電平，繼電器釋放，可逆真空磁力起動器對應中間繼電器、交流接觸器斷電，電機電源被切斷。絞車司機接到信號后切斷電源后再動進行手剎制動。
（4）速度保護過程：鋼絲繩移動，帶動速度傳感器滑輪旋轉，其上金屬體不斷使傳感頭振蕩器停振，產生5VDC開關信號（高電平），經光電耦合器輸入到PLC可編程序控制器的計數(shù)器上并計算，通過顯示器顯示速度；當速度大于設定值時，PLC可編程序控制器輸出一個停機信號，使絞車電機停機。
（5）過卷保護過程：當機車觸碰到開關的長臂桿時，內部的常開觸點閉合，光電耦合器導通并輸出一個低電平，PLC可編程序控制器執(zhí)行停止運行程序。
3結束語
3結束語
針對我國目前煤礦運輸狀況，鋼絲繩牽引單軌吊車運輸方式簡化了運輸環(huán)節(jié)，克服了傳統(tǒng)運輸方式占用人員多、設備多、效率低等缺點，實現(xiàn)運輸環(huán)節(jié)全程控制，操作簡單，維護方便，節(jié)約運輸成本，因此，鋼絲繩牽引單軌吊車值得研究及推廣。