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蓄电池单轨吊设计选型方案及技术规格书一、引言随着现代工业的不断发展，蓄电池单轨吊作为一种高效、灵活的物料运输设备，在矿山、工厂等领域得到了广泛的应用。
为了满足不同工况的需求，合理的设计选型方案及详细的技术规格书显得尤为重要。
二、设计选型方案（一）运输能力需求分析首先，需要明确运输物料的种类、重量、尺寸以及运输频率等参数。
例如，对于矿山中的矿石运输，可能需要较大的承载能力和较高的运行速度；而在工厂车间内，运输的可能是小型零部件，对精度和稳定性要求较高。
（二）轨道类型及布局根据运输路线的地形、空间限制等因素，选择合适的轨道类型。
常见的轨道类型有工字钢梁轨道、H 型钢轨道等。
同时，合理规划轨道的布局，包括直线段、弯道、坡度等，以确保单轨吊的运行安全和平稳。
（三）驱动方式选择蓄电池单轨吊的驱动方式主要有电动驱动和液压驱动两种。
电动驱动具有效率高、维护成本低等优点；液压驱动则在重载和恶劣环境下表现出色。
根据具体工况和需求来选择合适的驱动方式。
（四）蓄电池类型及容量蓄电池是单轨吊的动力源，其类型和容量直接影响设备的运行时间和性能。
目前常用的蓄电池有铅酸蓄电池、锂电池等。
在选型时，需要考虑设备的工作时长、充电时间、环境温度等因素，以确定蓄电池的类型和容量。
（五）安全保护装置为了确保人员和设备的安全，单轨吊应配备完善的安全保护装置，如限速器、制动装置、防撞装置、过载保护等。
三、技术规格书（一）设备总体技术要求1、设备应符合国家相关标准和行业规范，具有可靠的质量和性能。
2、具备良好的操作性能，操作简便、灵活，易于维护和保养。
（二）主要技术参数1、最大承载能力：＿____吨。
2、运行速度：＿____米/分钟（可调）。
3、爬坡能力：＿____度。
4、蓄电池续航里程：＿____千米。
5、轨道规格：＿____（详细尺寸）。
（三）机械部分技术规格1、车架结构应坚固耐用，采用高强度材料制造。
2、行走轮、导向轮等应具有良好的耐磨性和导向性能。
单元体吊装轨道系统计算一、设计原则1.安全原则：轨道系统的设计应保证吊装过程中的安全性，包括吊装物体的稳定性、吊装过程中的牵引力等。
2.经济原则：轨道系统的设计应尽量减少材料和成本，同时满足吊装物体的要求。
3.可操作性原则：轨道系统的设计应考虑吊装过程的操作方便性，能够适应各种不同形状和体积的吊装物体。
二、计算方法1.吊装物体的重量计算：根据吊装物体的质量和重力加速度的乘积可得到物体的重量。
2.动载分析：根据吊装物体的重心位置和悬挂方式，计算吊装过程中作用在轨道系统上的动力载荷，包括重力、惯性力和加速度等。
3.垂直吊装力计算：根据吊装物体的重量和悬挂方式，计算吊装过程中作用在轨道系统上的垂直吊装力，用于确定轨道系统的承载能力。
4.斜向吊装力计算：对于斜向吊装的情况，需考虑物体的偏移力矩和分担力矩，计算其对轨道系统的影响。
5.轨道系统的选型：根据吊装物体的重量和吊装高度等参数，选择适当的轨道系统，包括悬挂轨的型号、长度和间距等。
6.结构强度计算：根据吊装物体的重量和轨道系统的材料特性，计算轨道系统的结构强度，确保其在吊装过程中不产生变形或破坏等问题。
三、计算步骤1.确定吊装物体的重量和重心位置。
2.根据吊装物体的悬挂方式，确定垂直吊装力或斜向吊装力的计算方法。
3.计算吊装过程中作用在轨道系统上的动力载荷。
4.根据轨道系统的类型和参数，计算其结构强度。
5.根据轨道系统的结构强度和承载能力，选择合适的轨道系统。
四、实例应用以吊装一台重量为5吨的机械设备为例，假设该设备的重心位置为设备长度的1/3处，悬挂方式为两点悬挂。
下面根据上述计算方法和步骤，进行计算和设计：1.计算吊装物体的重量：设备重量为5吨，重力加速度取9.8m/s^2，则设备的重量为5*9.8=49kN。
2.计算垂直吊装力：对于两点悬挂的情况，设设备的重量为W，垂直吊装力为W/2=49/2=24.5kN。
3.动载分析：根据设备的重心位置和悬挂方式，在计算过程中考虑设备的惯性力和加速度。
***煤矿单轨吊方案一、巷道基本条件1、单轨吊运输线路如图一说示，单轨吊服务于一采胶带上山，主要用于综掘设备的运输以及锚杆、锚索、锚网等材料的运输，运输过程中的最重物体为综掘机，高1500mm,重20吨。
2、单轨吊运行线路中最大坡度为18°，井底车场断面宽度为4.6m，皮带巷断面宽度4.8m，联巷断面宽度4.2m。
目前巷道正在掘进过程中。
图一单轨吊运输线路图二、机车的选型1、选用柴油机车DZ1800 3+3型的，机车重量8700kg，长度20.448m，牵引力120KN,制动力180KN，起吊梁选用SLG8.1.2的，自身重4633kg，长13.1m。
携带掘进机时，机车重量加载荷总重为G=8700+4633+20000=33333kg。
查速度曲线图表一得：坡度为18°时，机车所需要的牵引力约为110KN，则选用DZ1800 3+3型柴油机车完全可以满足吊运20吨重物的要求。
表一速度曲线图表Fig. 1: 驱动图表DZ 1800 3+3, 摩擦轮Ø340, 发动机470 cm3, 12/8发动机2、机车的配置初步为SLG8.1.2起吊梁1套，8吨的起吊梁2套。
SLG8.1.2起吊梁用来运输综掘机等重量大的设备；8吨的起吊梁用来运输物料及其它小型设备。
三、轨道选型和顶板锚固力的计算1、轨道采用德国工业标准（DIN20593）的专用轨道I140E，直轨标准长度为2.4m/根，宽68mm，高155mm，腹板厚度为7mm，材料屈服应力为500MPa，轨道最大静载荷为60KN。
2、坡度不超过6°时，吊挂图如图二所示，用两根锚杆固定一个专用吊板，用一根吊链将吊板和轨道连接起来，锚杆为直径不小于φ22mm的全螺纹等强锚杆，长度不小于2.5m。
坡度超过6°时，吊挂图如图三所示，用两根锚杆固定两根吊挂链，用大吊环将轨道和链条连接起来，锚杆为直径不小于φ22mm的全螺纹等强锚杆，长度不小于2.5m。
一、单轨吊轨道的种类1、轨道型号：单轨吊轨道目前只有轻轨I140E一种规格，重轨需从外地购置，轨道如图1-1所示。
图1-1 I140 E 轨道断面图2、轨道概述二、机车及各种起吊梁类型及基本参数斯洛伐克BEVEX股份有限公司进口柴油机车主要有以下几种型号BEVEX 90R-4 BEVEX 90R-5 BEVEX 90R-6 BEVEX 90R-7等，起吊梁主要有5T、8T 、16T、20T、32T、40T。
（一）各种机车型号及基本参数机车基本技术参数动力系统:液压系统：制动：技术参数：BEVEX 90R-4，机车自重吨：6驱车的速度载荷与坡度表，机车自重吨。
7驱车车身长度为14，850mm ，7驱车的速度载荷与坡度表，机车自重吨。
下表载荷运输能力数值已经减去机车自重。
是机车净载荷能力。
（二）各种起吊梁型号基本参数1、5吨起吊梁技术参数。
起吊重量 5 000 kg起吊链条13 x 36T 8 DIN 5684起吊高度 3-6 m工作压强 15 - 16 MPa工作介质46#抗磨液压油工作液压油流量 90升/分钟运行轨道I 155 (I 140E)提升速度米/秒最大工作坡度±4°承受牵引力20kN2、8吨起吊梁技术参数起吊重量 2 x 4 000 kg起吊链条13 x 36T 8 DIN 5684起吊高度 3-6 m工作液压油流量 30 升/分钟提升时间 30秒工作液压油压强 15 - 16 MPa工作介质46#抗磨液压油工作液压油流量 30 升/分钟运行轨道I 155 (I 140E)最小水平转弯半径 4 m最小垂直转弯半径 8 m最大运行速度米/秒最大运行坡度± 30°最大牵引力 120kN3、16吨起吊梁技术参数起吊重量 2 x 8 000 kg起吊链条13 x 39 DIN 5687最大起吊高度米工作液压油流量 30 升/分钟提升时间 30秒最大工作压强 16 + 10%MPa工作介质46#抗磨液压油最小工作液压油流量 10 升/分钟运行轨道I 155 (I 140E)最小水平转弯半径 4 m最小垂直转弯半径 8 m最大运行速度 2 m/s最大工作坡度± 30°最大承受牵引力 120 kN4、20吨起吊梁技术参数最大起吊重量 2 x 10 000 kg起吊链条13 x 39 DIN 5687最大起吊高度米工作液压油流量 30升/分钟提升时间 30 s最大工作压强 16 + 10%MPa工作介质46#抗磨液压油最小工作液压油流量 10 升/分钟运行轨道I 155 (I 140E)最小水平转弯半径 4 m最小垂直转弯半径 8 m最大运行速度 2 m/s最大工作坡度± 30°最大承受牵引力 120 kN5、32吨起吊梁技术参数起吊重量 2 x 16 000 kg 起吊链条16 x 48 DIN 5687最大起吊高度米工作液压油流量 30 升/分钟提升时间 50 秒最大工作压强 16 + 10%MPa工作介质46#抗磨液压油最小工作液压油流量 10 升/分钟运行轨道I 155 (I 140E)最小水平转弯半径 4 m最小垂直转弯半径 8 m最大运行速度 2 m/s最大工作坡度± 30°最大承受牵引力 120 kN6、40吨起吊梁技术参数起吊重量 2 x 20 000 kg 起吊链条16 x 48 DIN 5687最大起吊高度米工作液压油流量 30 升/分钟提升时间 60秒最大工作压强 16 + 10%MPa工作介质46#抗磨液压油最小工作液压油流量 10 升/分钟运行轨道I 155 (I 140E)最小水平转弯半径 4 m最小垂直转弯半径 8 m最大运行速度 2 m/s最大工作坡度± 30°最大承受牵引力 120 kN三、轨道的吊挂形式四、轨道锚固力的计算，与轨道的选型。
陕西正通煤业204工作面单轨吊设计一、作业环境及设备参数（一）作业环境为确保西区204工作面回采时综采配件、排水设备、物料等安全可靠、快速高效地运输，在204两顺槽、204撤面道、205回风顺槽安装单轨吊梁，巷道最大坡度8°最大长度1750m。
（二）设备参数发动机型号： ZETOR1404-turbo(符合矿井使用条件）发动机类型：直喷压燃式柴油机最大输出功率： 81KW额定转速： 2300min-1发动机重量： 500kg发动机起动器：液压式最大载重量： 16t联轴器：整体式弹性联轴器传动：液压静压-可调节形式，液压马达制动器：液压-机械钳式制动器最大牵引力： 100KN最大行驶速度： 4.3km/h机车总重： 5200kg水平转弯半径： 4000mm垂直转弯半径： 8000mm最大允许坡度： 30°二、单轨吊选型设计根据巷道实际情况，参照运输最大部件和单轨道机车最大运行坡度进行选型计算：（物料最大重量16t，最大件巷道坡度最大8°，满足单轨道运输要求最大30°要求）（一）设备选型计算单轨道安装于204回风顺槽1750m，最大坡度8°。
1、列车牵引能力计算列车在牵引状态的F与列车的静阻力阻力和惯性力是平衡的。
F=W o+W i+Wα式中：W o-基本阻力，N；W i-坡道阻力，N；Wα-惯性力，N。
(1)W o=（P+Q）g.ω=4321.8NP-列车质量（机车自重5200kg+起吊梁自重2000kg+司机自重150kg+制动车500kg）Q-货物自重，（取最大件16000kg）g-重力加速度，9.8m/s2ω-列车阻力。
按上坡计算：i-单轨坡度，最大倾角为8度，即i=tan8=0.14W α=（P+Q ）ν.a式中：ν-惯性系数：a-列车运行加速度，运输最大件时取0.1m/s 2。
ν=G C 2R Jg 41 =1.02 式中：J-每个承载轮对其轴的转动惯性，2kg.m2 R-承载轮半径Gc-承载物体质量，23850kg上坡牵引最大件16000KN 条件下，所需的理论牵引力为 F=W o +W i +W α=7186.5KN<100kN 。
单轨吊车选型设计1.运送物料需用牵引力：F1=(P1+P2+P3+P4)×(sinα+ω×cosα)×g/1000×K式中：F1—运送物料所需牵引力，kN；P1—牵引车自重，kg；P2—起吊梁质量，kg；P3—司机及管线体重，kg；P4—物料质量，kg；α—斜巷最大倾角，满足设备技术要求；ω—运行阻力系数，取0.02;K—牵引力富裕系数,取≥1.1。
2.单轨吊车防滑计算机车保险制动和停车制动装置为安全失效型，当机车出现故障时，制动装置自动施闸。
运送物料时下滑力为：F2=（P1+P2+P3+P4）×(sinα-ωcosα)g防滑系数K，按下式计算：K=FZ/F2 ≥1.5合格(如果K<1.5，可增加驱动或减少载荷，重新校核。
)式中：K—防滑系数;FZ—机车制动力。
3.单轨吊车重载下坡时的制定减速度和制动距离的核算单轨吊车向下运行时为制动最困难条件，因此只需计算向下运行制动距离，按照规程要求不超过运行速度6s行程。
矿井单轨吊车重载运输所需牵引力为机车运输物料时最大，因此最大载荷为运输物料的重量，巷道最大倾角为α°，其中速度和制动距离计算如下：FZ+FO-FG=maFO =(P+Q)g.ω=(P+Q)×9.8×0.02FG=(P+Q)g.sina=(P+Q)×9.8×sinαs=V2/2a＜9m，合格(按照运行速度1.5m/s计算）式中：FZ—制动力,N；FO —列车运行阻力,N；FG—惯性力,N；P—机车总质量,kg；Q—物料总质量,kg；m—机车与物料总质量,kg；V—速度，m/s；a—制动减速度，m/s2。
说明：气动、蓄电池单轨吊车牵引力计算参照柴油机单轨吊车选型计算；绳牵引单轨吊车牵引力计算参照无极绳绞车选型计算。
Selection calculation of the monorail hoist in coal mineZHUANG YanAbstract：This paper introduces the applicable conditions and the selection calculation of the monorail hoistbriefly, and pointe out its application characteristics. This provides the reasonable selection of the monorailhoist with the necessary theoretical basis.Keywords：monorail hoist; applicable condition; computing method; characteristicsMonorail crane is used in coal mine, especially in mining area up, down and down the mountain. Auxiliary equipment for transporting materials, equipment and personnel in working face drift. One of the preparations. Monorail crane can be divided into steel wire according to different traction modes. Rope traction and locomotive traction can be divided into two categories, and locomotive traction mode can be divided into two categories. There are two types of locomotive traction: explosion-proof clean diesel locomotive and battery locomotive. General information. The monorail crane trains for material, equipment and personnel transportation are composed of 3. When transporting heavy equipment, only one group consists of two groups. The load-bearing vehicle for lifting the composite beam.1 applicable conditions of monorail crane(1) Monorail crane is hanging on the roadway roof or support to transport negative load. It is not affected by floor deformation (floor heave) and material accumulation in roadway. A reliable hanging bearing device is required. Hanging on arched or trapezoidal steel support. When the support is mounted on the scaffold, itshall be reinforced with braces. When the anchor rod is used for suspension, each hanger shall be used. Two bolts with anchoring force of more than 60 kn shall be used for rail point. Roadway fault. The surface should be greater than or equal to 7 m2.(2) It can be used for horizontal and inclined roadway transportation. For inclined roadway. When transportation, the locomotive traction monorail crane, gradient ≤ 18 degrees, the best use. The slope is less than 12 degrees (the maximum is 40 degrees in foreign countries). Rope traction monorail crane gradient ≤25 ° and 45 ° in foreign countries. The maximum single piece transport mass is 12-15t. The minimum horizontal radius of curvature is 4 M.(3) Locomotive traction monorail crane has the characteristics of mobility and flexibility. Each locomotive can realize the transportation of materials, equipment and personnel in multiple branch roadways. Transportation, can not be reprinted, not limited by the distance. Monorail with rope traction. The crane needs to install a large number of rope pulleys on the curve, and can not enter the branch. The transportation distance is generally 1-2 km, and the maximum is not more than 3 km. Because of luck Long distance, train running resistance, traction rope resistance, track and support. The bearing capacity of the monorail, the guide wire rope and the. The tension of wire rope will tend to be complicated.(4) There is a small amount of pollution and difference in the exhaust gas of diesel monorail crane. Therefore, the use of roadway should have enough air volume to dilute harmful gas. Body, so as to achieve the degree of non-destructive health.(5) The biggest advantage of battery monorail crane is no air pollution. However, limited by the storage capacity of the battery, the battery monorail crane is difficult tooperate. It is suitable for low traction and ventilation. Poor tunnelling for transporting materials and personnel.2 selection calculation of monorail craneThe main content of monorail crane selection calculation includes the selection of monorail crane. The type of winch, the calculation of the actual traction force, the choice of winch or diesel. Calculation of daily transportation capacity of single monorail crane and determination of mining area. Or the number of monorail cranes required by the whole mine.2.1 selection of monorail crane type(1)The necessary known conditions for monorail crane calculation are: ①transportation distance. The results show that: 1) the distance between the running track and the running track; 2) the gradient of the running tunnel; 3) whether the running track has branches; 4) the distance between the running track and the running track. The maximum mass of the single piece to be transported;5）whether to transport personnel.(2)According to the known conditions and the applicability of the above monorail cranes. Around, choose wire rope traction monorail crane or diesel monorail crane (also Explosion proof special type battery monorail crane can be selected.)2.2 calculation of traction and power of monorail craneIn order to calculate the traction force of monorail crane, the monorail cranemust be determined first. The single maximum transportation volume of the vehicle, that is, the production volume served by the monorail crane is calculated. Point to material and equipment requirements. The calculation should be based on the quality of the material. The weight of each transport unit is 3 T, That is: 1) the transportation volume of each container is 2.5 T, and 3.5 t without container t. (2) materials less than 3.1 m in length are transported in containers, and those more than 3.1 m in length are transported in containers .M.General Monorail.Generally, the monorail crane only hangs 3-4 lifting beams at a time, that is to transport one beam. Each train can only transport 3-4 tons of materials, equipment and personnel each time. Transportation unit (or 3-4 people vehicles); transport large equipment such as hydraulic support. When erecting, the monorail crane can only hang one combined lifting beam. Monorail hanging train. The total mass of the vehicle is g, and the payload is Q. according to the above three conditions, the. The maximum value of (Q + G) is taken to calculate the traction force.(1) Calculation of traction forceF＝(Q+G)g /1000η B (µcosα+g sin α)(1)Where: F is the traction force of monorail crane, kn; G is the total mass of monorail Quantity, kg; q is the payload, kg; μ is the ru nning resistance of monorail crane. Coefficient, μ = 0.3; α is roadway dip angle, (°); η B is line efficiency, When the line is a straight line, η B = 0.8, and η b decreases by 0.01 for every 15 ° increase in horizontal curve.The traction force of winch or diesel locomotive is selected according to f value, and the latter needs to be adjusted, Slightly larger than the former.(2) Calculation of motor power. The shaft power n of traction winch can be calculated according to the following formulaN＝F v/η A (2)Where: V is the running speed, v = 2 m / S; η A is the driving device efficiency 75.According to the n value, select the motor capacity n standard, n standard ≥ n.2.3 selection calculation of wire rope for monorail crane with wire rope tractionThe traction winch of monorail crane is hydraulic friction winch with steel wire rope Closed loop.Its transmission principle is friction transmission, and the tension on both sides of the large friction wheel is FY And FL. The relationship between the two can be expressed by Euler's formula, that isF y＝Fl eµα(3)Where: FY Is the tension at the point where the wire rope meets the friction wheel, kn; fl by. Tension at the separation point of wire rope and friction wheel, kn; μ is the tension between wire rope and friction wheel. Friction factor between wheels, μ = 0.1; α is the friction factor of wire rope on friction wheel. The envelop angle is α = 5 and π = 900 degrees.(1) Tension calculation of wire rope at winch separation pointBecause f = FY - FL = fl(E μ α - 1), so the wire rope is in the winch. The minimum tension fl min at the separation point of the friction wheel can be calculated by the following formulaFl min＝F/ (eµα -1)n (4)Where: n is the friction reserve coefficient, n = 1.15-1.2.(2) Calculation of breaking force of wire rope. The breaking force FB of wire rope can be calculated according to the following formulaFB＝Q+G ─── 1 000 g ma sin α 。
17°坡的单轨吊运输计算根据吊运8000KN 液压支架重量30t ，坡度18° 的要求进行初步计算 一、单轨吊车选型计算初选单轨吊车8驱DCR200/130Y 防爆柴油机单轨吊机车作为辅助运输设备，并配套1套32吨、2套12吨液压马达起吊梁；运送受力分析计算如下：1.机车牵引力计算以巷道最差工况和货物运输最大重量作为机车选型依据，矿方运输物料最重以运输25吨计算，配置1套32t 液压起吊梁进行牵引力校核，最大坡度以19°计算。
已知参数：P1=10.8t,（机车自重）；P2=5.64t,（32t 起吊梁自重）； P3=30t （最大载重量）；P4=0.075×2(司机重量)=0.15t ； ω=0.055（阻力系数）； θ=17°（巷道最大坡度）；。
牵引力计算：F=(P 1+P 2+P 3+P 4)×sin θ×9.8+(P 1+P 2+P 3+P 4)×cos θ×9.8×ω=157.5kN ＜200kN 牵引力满足最大运输要求空载运输速度V=1.7m/s （最大安全速度） 满载运输速度V=P1.25F =1301.25×157.5= 0.66 m/s 运输30T 液压支架上坡时的运行速度0.6M /S 。
功率计算29.8/g m s运输30t液压支架时需要的牵引力最大，重载上坡运输速度V=0.7m/s，计算功率Pn=FV/η=157.5×0.6/0.75=126kw ＜130kw17°工况条件时，其向下运行时下滑力：=133.5kN＜200kN；FX选用DCR200/130Y防爆柴油机单轨吊机车配备32吨液压起吊梁满足运输30t液压支架的要求。
2.DC200/130Y柴油机单轨吊主要技术参数操控方式手动司控+遥控驾驶1-驾驶室；2-驱动部；3-冷却辅机；4-超速小车；2-5-主机；6-承载小车；7-长拉杆1200mm；8-短拉杆300mm 3-DCR200/130Y防爆柴油机单轨吊车祖列图DCR200/130Y 防爆柴油机单轨吊车最大运输重量的计算。
doi ：10.11799/ce201404010收稿日期：2013－06－15作者简介：张小俊（1984－），男，重庆人，硕士研究生，工程师，现主要从事煤矿设计工作，E －mail ：zhangxiaojungf@ 。
引用格式：张小俊．煤矿单轨吊轨道内力计算及选型［J ］．煤炭工程，2014，46（4）：29－31．煤矿单轨吊轨道内力计算及选型张小俊（中煤科工集团重庆设计研究院，重庆400016）摘要：在设计煤矿单轨吊轨道运输系统时，需准确获取单轨吊轨道受力情况，以便对轨道进行选型，但目前主要是采用经验类比法对轨道进行选型，没有确凿的理论支撑。
文章根据钢结构设计原理对单轨吊轨道复杂受力情况作了详细分析和计算，最后还给出了不同轨道型号、不同跨度条件下轨道能承受的最大荷载，以供设计人员参考。
关键词：单轨吊;轨道内力;I140E 轨道;运输系统中图分类号：TD524文献标识码：B 文章编号：1671－0959（2014）04-0029-03Internal Force Calculation and Selection on MineMonorail CraneZHANG Xiao －jun（CCTEG Chongqing Design and Ｒesearch Institute Company Limited ，Chongqing 400016，China ）Abstract ：In the design of monorail crane transportation system ，precise force analysis was required for the selection of monorail crane．Aiming at the current condition of monorail crane selection using experience analogies without certain theoretical support ，and according to the principal of steel structure ，the complicated stress condition of monorail crane was analyzed and calculated in detail ，obtaining the peak load of the monorail with different rail types and different spans ，providing references for designers．Keywords ：monorail crane ；internal force ；I140E rail ；rail transportation system 为了适应大型矿井现代化快速辅助运输需求［1，2］，单轨吊需考虑不同运输对象，如运送人员、辅助材料、支架等，分析认为当整体运输支架时，单轨吊轨道需承受最大荷载，运输支架需要专用的起吊梁设备进行起吊运输，其原理是起吊梁吊起支架，将重量传递给轨道。
**矿单轨吊辅助运输设计选型方案及技术规格书**矿2020年1月1日目录一、情况说明 (1)二、单轨吊运输路线、运输物料基本参数 (1)三、单轨吊运输与现有运输方式对比 (1)四、方案设计 (4)五、单轨吊驱动形式的选择 (8)六、《煤矿安全规程》对单轨吊运输的相关规定 (8)七、机车选型 (10)八、使用单轨吊运输的必要性 (12)九、使用单轨吊运输的可行性分析和存在的问题 (12)十、单轨吊使用预期效果 (20)**矿单轨吊辅助运输设计选型方案及技术规格书一、情况说明**矿现轨道大巷平巷主要使用蓄电池电机车运输，斜巷主要使用变频绞车、运输绞车和调度绞车运输。
斜巷运输存在风险高、占用人员多、效率低、环节复杂等缺点。
根据机械化、自动化、信息化、智能化（简称“四化”）和优化系统、减水平、减头面、减人员（以下简称“一优三减”）工作的要求，同时改进**矿现有的辅助运输方式，计划 ****工作面配备1台DX120型蓄电池单轨吊机车，**轨道巷配备2台DX120型蓄电池单轨吊机车，**轨道巷DX120型蓄电池单轨吊机车1台，使用单轨道运输作为辅助运输方式来完成运输物料、设备和人员任务。
二、单轨吊运输路线、运输物料基本参数1、运输路线基本参数(1)****风巷运输距离2200m，最大坡度14°；****机巷运输距离2000m，最大坡度14°。
(2)**轨道巷运输距离1800m，最大坡度13°。
(3)**轨道巷运输距离1800m，最大坡度8°。
2、运输物料基本参数(1)最重材料：ZY6800/16/35D型液压支架重22T，日常运输一次材料共重约18T 左右。
(2)运输宽度需求1.5m。
(3)运输高度需求1.6m。
3、顶板情况**轨道巷、**轨道巷和****工作面直接顶板主要以泥岩、砂岩为主，巷道顶、底板无明显压力显现，帮、顶锚杆使用φ=20mm、L=2200mm的螺纹钢树脂锚杆，锚杆锚固力不低于120kN。
单轨吊方案与3米绞车（无极绳）方案的比较计算以潘津为例，巷道2km一、3米绞车1台=260万元、平巷电机车1台20万元、轨道2km*42=84万元、绞车硐室（含设备基础、上、下平台甩车场）1个150万元、钢丝绳φ28 1200米*3.02*10=3.62万元共计517.62万元电机车IGBT变频技术5吨16万元20万元8吨20万元30万元1、设备投资517.62万元2、年耗电量：电机功率500kw*12小时*330天=198万元3、设备维修费用0.5万元*12月=6万元4、设备检测检验0.5万元5、人工工资一天12人*330天*200元=79.2万元6、年运行共计费用：(2+3+4+5)=283.7万元二、柴油单轨吊车1、设备投入：（556.82万元+2*45万元人工安装）=646.82万元2、维护保养2.4万元3、燃油费：28元*2公里*20趟*330天=36.96万元4、人工工资：一天4人*330天*200元=24.6万元5、年运行费用：（2+3+4）=63.96万元说明：1、维护工作量矿方地质条件如比较差，地压大，地鼓严重，如果采用地轨（无极绳绞车）运输方式，运行期间的维护维修量非常大，需要大量人员，大量人员的使用增加了安全隐患，费时费力不说，且在维修期间整条巷道不能进行正常运输工作，严重耽误生产。
地鼓对单轨吊几乎不会产生影响，唯一的就是对运送大件时巷道的高度（可通过局部卧底实现）。
2、安全性巷道倾角最大为18°（经过了解）且巷道多起伏，使用无极绳绞车存在较大的安全隐患，无极绳绞车钢丝绳优势贴地面运行，有时会在半空中前后行走，大大增加了发生安全事故的几率，而且存在安全隐患的范围比较大，运输设备无聊时整条线路都存在这风险。
就单轨吊安全方面比无极绳要好很多，它的影响范围就30米左右，而且人员大幅度减少（一台机车只需要2到3人），同时单轨吊能更好的适应巷道的起伏。
3、运输效率上来说单轨吊要远远高于无极绳绞车，如大型液压支架的运输单轨吊可实现整体无转载运输，直接送至工作面，中间没有其他环节，同时单轨吊可服务与多条巷道和多个工作面，即停即走方便快捷。
单轨吊选型计算本矿现有一套DLZ110F型柴油动力单轨吊机车担负从副斜井井筒到采区的全部提升运输任务。
其技术参数为驱动单元4+3（7驱），最高功率为81KW；气缸个数为4个；冷却方式为水冷却；自重为6000kg；驱动直径为355mm；最大迁移，最大牵引力为140KN；最高速度为2m/s；转弯半径水平为4m，垂直为8m；吊轨最大倾角30°，机车最大载荷为20吨；MHZZ-16DUO液压提吊梁，最大载重量32吨；单轨吊专用BTS型制动小车；SK-20型小车；小车自重200kg。
经计算现有提升设备能满足该矿达0.90Mt / a生产能力后的辅助提升需要。
1.设计依据1）矿井年产量：0.90Mt / a；2）工作制度：330d，16h；3）井筒特征：斜长：220m，倾角：0-25°；一采区材料下山长度：650m，倾角：0-21°；首采区工作面回风顺槽长度：850m，倾角：0-5°；井底车场长度：200m；最大输送距离：1920m，最大倾角25°；4）提升方式：单轨吊车；5）散矸容量：1.6t/m3；6）最大班提升量：材料及设备每班3箱；矸石提升每班3箱；每班下放炸药、雷管量各1箱；每班其他作业人数：2箱/班；配置4个3m3自卸式集装箱，每个集装箱重量860kg；最大件为端头液压支架分体件，最大件重16t；最大班下井人数：80；2.单轨吊运输能力计算1）列车牵引能力理论计算列车在牵引状态时，机车的牵引力F（单位N）与列车的静阻力和惯性力是平衡的。
F=W o+W i+W a式中：W o一基本阻力，NW i一坡道阻力，N；W a 一惯性力，N 。
W o =(P+Q)g.ω式中：P 一列车质量（机车自重6000kg 、起吊梁2000kg 、司机体重150kg 、制动车400kg ）；Q 一货物重量（运输最重件重量：取液压支架分体后最大件质量16000kg)g 一重力加速度，取9.81m/s 2；ω一列车运行阻力系数，取0.02。
双柳煤矿312工作面单轨吊安装设计方案一、工作环境33412工作面位于三采区前进方向的北翼，设计西侧为33412运巷和33412专用瓦斯抽采巷，东侧为33412材巷，北侧为33412切割巷，工作面由北向南推进。
其中33412材巷通过33410运联巷、瓦斯抽采联巷与三采轨道下山相连；33412运巷通过33412运料联巷与郭家山副立井井底车场相连，在33412运巷风桥与三采胶带下山交叉处为溜煤眼，形成工作面的出煤系统；由于33412工作现还未掘进，故参考临近工作面33410工作面巷道情况，工作面巷道倾角为0—12°，平均4°，在工作面南—中部，煤层较为平缓，在距切割巷南约350米的区域内，巷道倾角变化较大，为10-12度之间，巷道设计截面为矩形，33412工作面材巷设计全长2185米（33410抽采巷），净高3米，净宽4.4米，运巷全长2185米，净高3.4米，净宽4.6米。
二、单轨吊机车的选型计算依据我矿巷道实际情况，参照运输最大部件和单轨吊机车的最大运行坡度进行选型计算：（支架重量为22T，巷道最大坡度12度、单轨吊运输运输要求运输最大坡度12度，故巷坡度道符合安装单轨吊运输要求）（一）、设备选型计算设备物料运输:【16T（机车自重）+0.8T³3（6T起吊梁自重）+6T³3（物资质量）+】²g（9.8）³sin12°（最大爬坡角）+【16T（机车自重）+0.8T³3（6T起吊梁自重）+6T³3（物资质量）】²g（9.8）³cos12°（最大爬坡角）³0.03（滚动摩擦系数）=所需牵引力84.63kN支架运输【16T（机车自重）+2T（25T起吊梁自重）+22T（支架重量）】²g （9.8）³sin12°（最大爬坡角）+【16T（机车自重）+2T（25T起吊梁自重）+22T（支架重量）】²g（9.8）³cos12°（最大爬坡角）=所需牵引力90.04kN综上所述，为保证井下运输能力， DX100型单轨吊符合以上要求（最大牵引力为100KN、爬坡能力为12度），故选用在33412工作面使用此单轨吊机车进行运输。
单轨吊选型计算范文一、引言单轨吊作为一种重要的物料搬运设备，在工业生产中起着至关重要的作用。
单轨吊的选型设计计算是确保其正常运行的重要环节，本文将结合实际案例，对单轨吊选型计算进行详细分析，以期达到最佳的选型结果。
二、选型计算原理单轨吊选型计算的关键在于合理确定货物的额定重量、吊具的规格和吊运高度等参数。
一般而言，单轨吊的额定载重能力应大于货物的实际重量，以确保吊运过程中的安全性。
此外，吊车的工作级别、起升速度等因素也需根据实际情况进行合理设定。
三、计算过程以工厂的单轨吊选型计算为例，货物重量为500kg，吊运高度为5m。
根据实际情况，我们选择起重机的起重速度为6m/min，起升速度为1m/min，左右大车的移动速度为20m/min。
首先，根据工作条件和使用频率，确定单轨吊的工作级别。
假设该工厂的单轨吊使用等级为A3，根据国家标准《GB/T3811-2024》，A3级别的起重机械的额定使用系数为0.55其次，根据货物的实际重量和工作级别，计算出单轨吊的额定起重量。
公式为：额定起重量 = 货物实际重量 / 额定使用系数。
代入数据，得到额定起重量 = 500kg / 0.55 = 909.09kg。
由于数据超过工厂现有的单轨吊额定载重能力，需进行选型更换。
然后，根据吊物的尺寸、形状和重心位置等因素，选择合适的吊具。
考虑到货物为块状物体，我们选择电磁吸盘作为吊具。
根据实际情况，该型号的电磁吸盘额定起重量为1吨。
接下来，根据工作场地的条件和工艺要求，确定单轨吊的吊运高度。
假设货物需要吊运到高度为5m的位置，并考虑到安全因素，我们选择与货物吊运高度一致的单轨吊型号。
最后，根据实际需要和设备性能，确定单轨吊的起升速度和移动速度。
根据工厂对货物吊运速度的要求，我们选择起升速度为1m/min，左右大车移动速度为20m/min。
四、结果分析通过以上计算，我们得到了合适的单轨吊选型方案。
在选型过程中，我们不仅考虑了货物的实际重量和吊具的规格，还考虑了工作级别、起重速度和移动速度等关键因素，以确保选型结果的科学性和合理性。
单轨吊选型计算本矿现有一套DLZ110F型柴油动力单轨吊机车担负从副斜井井筒到采区的全部提升运输任务。
其技术参数为驱动单元4+3（7驱），最高功率为81KW；气缸个数为4个；冷却方式为水冷却；自重为6000kg；驱动直径为355mm；最大迁移，最大牵引力为140KN；最高速度为2m/s；转弯半径水平为4m，垂直为8m；吊轨最大倾角30°，机车最大载荷为20吨；MHZZ-16DUO液压提吊梁，最大载重量32吨；单轨吊专用BTS型制动小车；SK-20型小车；小车自重200kg。
经计算现有提升设备能满足该矿达0.90Mt / a生产能力后的辅助提升需要。
1.设计依据1）矿井年产量：0.90Mt / a；2）工作制度：330d，16h；3）井筒特征：斜长：220m，倾角：0-25°；一采区材料下山长度：650m，倾角：0-21°；首采区工作面回风顺槽长度：850m，倾角：0-5°；井底车场长度：200m；最大输送距离：1920m，最大倾角25°；4）提升方式：单轨吊车；5）散矸容量：1.6t/m3；6）最大班提升量：材料及设备每班3箱；矸石提升每班3箱；每班下放炸药、雷管量各1箱；每班其他作业人数：2箱/班；配置4个3m3自卸式集装箱，每个集装箱重量860kg；最大件为端头液压支架分体件，最大件重16t；最大班下井人数：80；2.单轨吊运输能力计算1）列车牵引能力理论计算列车在牵引状态时，机车的牵引力F（单位N）与列车的静阻力和惯性力是平衡的。
F=W o+W i+W a式中：W o一基本阻力，NW i一坡道阻力，N；W a 一惯性力，N 。
W o =(P+Q)g.ω式中：P 一列车质量（机车自重6000kg 、起吊梁2000kg 、司机体重150kg 、制动车400kg ）；Q 一货物重量（运输最重件重量：取液压支架分体后最大件质量16000kg)g 一重力加速度，取9.81m/s 2；ω一列车运行阻力系数，取0.02。
单轨吊选型计算本矿现有一套DLZ110F型柴油动力单轨吊机车担负从副斜井井筒到采区的全部提升运输任务。
其技术参数为驱动单元4+3（7驱），最高功率为81KW；气缸个数为4个；冷却方式为水冷却；自重为6000kg；驱动直径为355mm；最大迁移，最大牵引力为140KN；最高速度为2m/s；转弯半径水平为4m，垂直为8m；吊轨最大倾角30°，机车最大载荷为20吨；MHZZ-16DUO液压提吊梁，最大载重量32吨；单轨吊专用BTS型制动小车；SK-20型小车；小车自重200kg。
经计算现有提升设备能满足该矿达0.90Mt / a生产能力后的辅助提升需要。
1.设计依据1）矿井年产量：0.90Mt / a；2）工作制度：330d，16h；3）井筒特征：斜长：220m，倾角：0-25°；一采区材料下山长度：650m，倾角：0-21°；首采区工作面回风顺槽长度：850m，倾角：0-5°；井底车场长度：200m；最大输送距离：1920m，最大倾角25°；4）提升方式：单轨吊车；5）散矸容量：1.6t/m3；6）最大班提升量：材料及设备每班3箱；矸石提升每班3箱；每班下放炸药、雷管量各1箱；每班其他作业人数：2箱/班；配置4个3m3自卸式集装箱，每个集装箱重量860kg；最大件为端头液压支架分体件，最大件重16t；最大班下井人数：80；2.单轨吊运输能力计算1）列车牵引能力理论计算列车在牵引状态时，机车的牵引力F（单位N）与列车的静阻力和惯性力是平衡的。
F=W o+W i+W a式中：W o一基本阻力，NW i一坡道阻力，N；W a 一惯性力，N 。
W o =(P+Q)g.ω式中：P 一列车质量（机车自重6000kg 、起吊梁2000kg 、司机体重150kg 、制动车400kg ）；Q 一货物重量（运输最重件重量：取液压支架分体后最大件质量16000kg)g 一重力加速度，取9.81m/s 2；ω一列车运行阻力系数，取0.02。
按上坡时计算。
式中：i 一单轨坡度，井筒倾角为a=25°，即i=tg25°=0.466.W a =（P+Q)γ.a式中：γ一惯性系数；a 一列车运行加速度，运输最大件时取0.1m / s 2。
0898.12g 41c =+=G R J γ式中：J一每个承载轮对其轴的转动惯量，2kg.m2；R一承载轮半径，0.175m；G c一承载物体（包括吊运梁自重2000kg）质量，24550kg；上坡牵引最大件（16000kg）条件下所需理论牵引力F为：F=W o+W i+W a=119721.5N=119.72KN2)单轨吊车型号选择根据副斜井的倾角a=25°运量要求及运输液压支架时的最大上坡条件下的计算载荷Q=16000kg，选择DLZ110F-II型单轨吊车，其技术参数为驱动单元4+3（7驱），最高功率为81KW；气缸个数为4个；冷却方式为水冷却；自重为6000kg；驱动直径为355mm；最大迁移，最大牵引力为140KN；最高速度为2m/s；转弯半径水平为4m，垂直为8m；吊轨最大倾角30°，机车最大载荷为20吨；MHZZ-16DUO液压提吊梁，最大载重量32吨；单轨吊专用BTS型制动小车；SK-20型小车；小车自重200kg。
3）单轨吊的选型计算根据矿井材料设备的需用量和掘进的矸石量，计算单轨吊机车台数，并校核机车牵引力和防滑条件。
（1）运送材料、设备、矸石的列车次数：机车往返一次运行时间：min 50602==p s y V K L T 式中：T y 一机车往返一次运行时间，min ；L 一平均运距，1920m ；V p 一机车运行速度，1.6m / s ；K s 一速度影响系数，取0.8。
机车往返一次全部时间：T=T y +T f =58min式中：T 一级车往返一次全部时间，min ；T f 一装载与调车辅助时间，8min 。
（2）运动下井人员的列车次数运送人下井时间：min 2560p ==V K L T s r 式中：T r 一从乘车点之下车点时间，min ；运送人员的所需用全部时间：T R =T r =T sx =28min式中：T R 一包括上下人时间的全部运行时间，min ；T sx 一人车上下人时间，3min 。
运送人员往返时间：T ′R =2T R =56min每班运人需用每班列车数：列班列班，取22===R R RR n L Z An式中：n R 一每班运人需用列车数，列/班；A R 一最大班下井人数，80人；Z R 一列车乘车人数，40人。
（3）机车总台数运送材料、设备、矸石的机车工作台数N ：台。
台，取2625.1==n N N n式中：N 一机车工作台数，台；n 一每台机车一班可往返次数。
运送人员的机车台数：台。
台，取287.160='=R R R T N N 根据运送人员和运送材料、设备、矸石的要求，考虑备用20％，总台数为3台。
（4）机车牵引力计算运送人员需用牵引力：F 1=(P 1+n r P 2+n r Z R P 4+P 5+P 8)×（sina+ωcosa)g=51.66KN 式中：F 1一运送人员所需牵引力，KN ；P 1一机车质量，6000kg ；P 2一人车质量，1200kg ；P 4一单人质量，75kg ；P 5一制动车质量，400kg ；P 8一司机体重，2×75kg ；n r 一每列车牵引人车数，2辆；Z R 一每辆人车乘车数，20人；ω一机车运行阻力系数，取0.02；a一线路最大坡度，25°。
运送矸石时，若采用吊运梁吊挂集装箱运输则需用牵引力：F2=(P1+n g P3+P5+n1P6+n g P7+P8)×（sina+ωcosa)g=62.3KN 式中：F2一运送矸石所需牵引力，KN；P3一矸石集装箱质量，860kg；P5一制动车质量，400kg；P6一吊运梁质量，2000kg；P7一矸石集装箱装载质量，5000kg；n g一每列车牵引集装箱数，1辆；n1一每列车悬挂吊运梁数，1组。
运送液压支架需用牵引力：F3=(P1+P5+P6+P8+P9)×（sina+ωcosa)g=106.14KN式中：F3一运送液压支架所需牵引力，KN；P5一制动车质量，400kg；P6一吊运梁质量，2000kg；P8一司机体重，2×75kg；P 9一液压支架质量，16000kg 。
运送其它材料时，需用牵引力均小于以上情况，不再计算。
DLZ110F-II 型7驱单轨吊车，最高功率为81KW ；驱动胶套轮与单轨吊轨道摩擦系数为0.4，最大牵引力为140KN ；经以上计算，矿井单轨吊运输所需最大牵引力106.14KN 小于单轨吊机车最大牵引力140KN ，满足需求。
（5）机车防滑计算DLZ110F-II 型7驱单轨吊车，保险制动和停车制动装置为失效安全型，当机车出现故障时，制动装置自动抱死。
运送液压支架时下滑力为：F 4=(P 1+P 5+P 6+P 8+P 9)×（sina-ωcosa)g=97.42KN运送矸石时：F 4=(P 1+n g P 3+P 5+n 1P 6+n g P 7+P 8)×（sina-ωcosa)g=57.18KN 运送人员：F 4=(P 1+n r P 2+Z R n r p 4+P 5+P 8)×（sina-ωcosa)g=47.42KN 计算结果取大值，即为F 4=97.42KN 。
防滑系数K ，按下式计算：满足安全规程要求＞216.24==F F K Z 式中：K一防滑系数；F Z一机车制动力，额定210KN；机车重载下坡时的制动减速度和制动距离的核算经上述计算，矿井单轨吊重载运输所需牵引力为单轨吊机车运输液压支架时最大，因此最大载荷为运输液压支架分体重量，最大坡度为25°，其加速度和制动距离计算如下：F Z+F O-F G=maF O=(P+Q)g.ω=（8550+16000）×9.81×0.02=4816.7KNF G=(P+Q)gsina=（8550+16000）×9.81×sin25°=101.78KNa=4.6m / s2s=V2 / 2a=0.822m式中：F Z一制动力210KN；F O一列车运行阻力；F G一惯性力m一机车与支架总重量，24550kg；V一速度，2.75m / s ；a一制动减速度，m / s2。
因此，单轨吊机车在最大荷载16000kg、最大坡度为25°时以最大设计速度2.75m / s向下运行时，制动力矩为0.822m，小于2.75m / s×6s=16.5m，满足要求。
功率验算经上述计算DLZ110F-II型7驱单轨吊车，在矿井最大坡度25°向上运输最大荷载16000kg液压支架分体件时，以最大速度0.5m / s 运行时，所需最大牵引力106.14KN，所需功率为：P=kFv=1.2×106.14×0.5=63.68KW＜81KW 满足要求。
k一富裕系数，取1.2。
连接装置主要受力部件以破断强度为准的安全系数必须满足运人时不小于13，运物时不小于10。
该提升设备能满足要求。
单轨吊选型计算。
