架空式乘人装置设计

果子山金硕煤矿架空乘人

设 计

（说 明 书）

一、三采区轨道上山

题 目：架空式乘人装置设计

姓 名：

编 号: m j s

华坪县焱光实业有限公司果子山金硕煤矿

2019 年 5月2日

摘 要

煤矿架空乘人装置（俗称猴车）是一种新型的采用PLC可编程序控制的矿井斜巷或平巷辅助运输设备，本文介绍架空乘人装置结构设计、计算方法等。该装置具有运行安全可靠、人员上下方便、随到随行、不需等待、一次性投入低、动力消耗小、操作简单、便于维护、工作人员少和运送效率高等特点。

关键词：结构设计 程序控制 装置 结构

。

目 录

摘 要 ........................................................... 1

ABSTRACT ......................................... 错误！未定义书签。

第一章 绪 论 ..................................................... 3

1.1 煤矿架空乘人装置定义 ................................................... 3

1.2 煤矿架空乘人装置的构成 ................................................. 3

1.3 煤矿架空乘人装置结构特点及其布置 ....................................... 3

第二章 工作原理 .................................................. 6

第三章 基本结构设计 .............................................. 7

3.1 驱动部分 ............................................................... 7

3.1.1 电动器 ........................................................... 7

3.1.2 减速器 ........................................................... 7

3.1.3 制动器的确定 .................................................... 12

3.2乘人部分 .............................................................. 12

3.3托绳部分 .............................................................. 13

3.4 尾轮及张紧装置 ........................................................ 14

3.4.1 尾轮 ............................................................ 14

3.4.2 张紧绞车部分 .................................................... 14

3.4.3 配重锤部分 ...................................................... 15

3.5 电控系统 .............................................................. 15

3.5.1电气控制及信号系统 ............................................... 15

3.5.2保护功能 ......................................................... 16

第四章 架空乘人装置设计计算 .................................... 17

4.1原始数据（以下数据为例计算） .......................................... 17

4.2主要预选参数的确定 .................................................... 18

4.3主要参数的计算及器型的选择 ............................................ 19

第五章 设计存在的问题及结构的改进 .............................. 25

5.1架空乘人车装置设计存在问题 ............................................ 25

5.1.1架空乘人车设计的临界值和防滑验算 ................................. 25

5.1.2吊座间距 ......................................................... 26

5.2架空乘人车装置结构的改进 .............................................. 26

5.2.1刹车装置的研制及应用 ............................................. 26

5.2.2吊座与钢丝绳连接装置的改进 ....................................... 26

第一章 绪 论

1.1 煤矿架空乘人装置定义

矿用索道（架空乘人装置）主要用于矿井斜巷，平巷运送人员，其工作原理类似于地面旅游索道。它通过电动器带动减速器上的摩擦轮作为驱动装置，采用架空的无极循环的钢丝绳作为牵引承载。钢丝绳主要靠尾部张紧装置进行张紧，沿途依托绳轮支撑，以维持钢丝绳在托轮间的饶度和张力。抱索器将乘人吊椅与钢丝绳连接并随之作循环运行从而实现运送人员的目的。

矿用索道主要由驱动装置，尾轮及张紧装置、乘人部分、钢丝绳、托（压）轮部分、电控部分及综合保护装置组成。

1.2 煤矿架空乘人装置的构成

主要由驱动部分、乘人部分、托绳部分、尾轮部分、张紧部分及电控系统组成；如图1-1所示。

图1-1 煤矿架空乘人装置图

1.3 煤矿架空乘人装置结构特点及其布置

矿井在建设高产高效过程中，在不断引进采煤、掘进新技术、新工艺、新装备的同时，辅助运输应不断改进创新，以满足现代化矿井发展的需要。现代化的高产高效矿井，采掘器械化程度越来越高。新技术、新装备的应用，使工人的劳动强度越来越小，生产效率越来越高，而井下辅助运输却滞后于矿井的发展。

其主要表现在：受矿井开拓方式的制约，技术更新慢，还是沿袭旧的运输模式，以小绞车、小电瓶车运输为主，但随着矿井开采不断延伸，运输路线不断增长、环节增多、效率却越来越低 ；运载人员装备没有大的改进，大多是徒步从井口至作业地点，工人在途中一方面消耗体力另一方面延长了劳动时间严重制约矿井发展，目前随着科技水平的不断提高，许多矿井都选用安装有PLC自动控制的架空式乘人装置。

架空乘人车主要由器头部、牵引部、器尾部组成。器头部部件主要为电动器、固定在器

架上的液压式制动装置、联轴器、减速器、器头导绳轮;牵引部主要有牵引钢丝绳、索道支架、架绳轮及乘人吊座组成、器尾部主要有器尾导绳轮、器尾支架及器尾拉紧装置等组成。

该设备有以下特点：

（1）架空乘人装置设备投资小，且占地面积又少，运行成本低，维护工作量小；

（2）架空乘人装置人员输送量大，效率高，索道无极循环运行，人员不需要等候，随到随行；

（3）架空乘人装置安全性能好，牵引钢丝绳运行速度低（0.8~3.0m/s），乘人吊椅离地不高（0.2m），运行平稳可靠，人员上、下吊椅方便自如，设备本身配有完善的安全保护装置；

（4）架空乘人装置适用范围广，长度范围在100米-4000米，最大倾角40°，还可以满足巷道多变坡点。

（5）架空乘人装置布置方式灵活、独特。除布置在专用巷道外，还可以与皮带输送器共用巷道，也可以与单钩提升绞车共用巷道。也可布置在小断面巷道还可以通过单向往复运行实现小运量的人员输送。

由于井下架空乘人车运输巷道长短不一断面大小不一，而且还有中间上下人车场等差别，情况比较复杂。

设备布置各不相同，但一般为以下布置方式：

1．架空乘人车运输巷道分为尽头式和通过式。

2．绞车一般布置在斜巷的上部，尾轮及拉紧装置一般布置在斜巷的下部。

3．尽头式绞车炯室设在巷道的延伸处，通过式绞车就安设在巷道的中间。

4．绞车上有水平安装和倾斜安装(即绳轮与巷道倾角一致))2种。

设备布置的优缺点：

1．绞车布置在斜巷的上部，有利于绞车的制动;尾轮和拉紧装置布置在斜巷的下部可以使拉紧装置设置在张力最小的地方。

2．尽头式绞车炯室设在巷道的延伸处，可以建造器房，做到窗明几净，有利于司器和维修人员对架空乘人车的管理和维修，通过式绞车就安设在巷道的中间，节省建造费用，投资少，见效快。

3．绞车水平安装。缺点为变坡处架绳轮受力较大，架绳轮与钢丝绳易磨损，优点是设备的设计、安装、维护简单，给今后工作带来很大的方便。绞车倾斜安装，保持钢丝绳倾角始终一致，沿线架绳轮无集中载荷，一般巷道布置也简易。

4．两个吊座间距一般大于两个架绳轮的间距，这样可以防止钢丝绳垂度过大。公司两个架绳轮之间距为4.7 m，设计两个吊座之间距为5m，由于器头导绳轮磨擦衬垫磨擦系数不足，钢丝绳多次打滑，为防止事故的发生，减少了吊座数量，两个吊座间距改为7 m。