【精品毕设】防爆锂电蓄电池单轨吊机车设计

蓄电池单轨吊车驱动系统的设计
叶安英;马英
【期刊名称】《机械传动》
【年(卷),期】2008(32)2
【摘要】阐述了蓄电池单轨吊车驱动系统的组成和工作原理,针对单轨吊车的特点,介绍了单轨吊车驱动系统的设计要点,经过测试达到了设计规范要求。

【总页数】2页(P95-96)
【关键词】单轨吊车;驱动系统;工作原理;传动设计
【作者】叶安英;马英
【作者单位】邢台职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD527;U469.72
【相关文献】
1.混合驱动蓄电池单轨吊车电气系统的设计及实现 [J], 刘利飞
2.煤矿井下单轨吊车蓄电池智能充电系统设计 [J], 石晓艳;李振璧
3.DXP40防爆蓄电池单轨吊车中控制系统的研究 [J], 杨志林
4.蓄电池单轨吊车电源箱的更换系统 [J], 曹俊芳;王宏奇
5.防爆特殊型蓄电池单轨吊车智能监测系统的研究 [J], 牛文斌;张艳伟
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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。

蓄电池单轨吊设计选型⽅案及技术规格书（2020.1.1）**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。

( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改防爆蓄电池单轨吊机车运行安全技术措施(新编版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes防爆蓄电池单轨吊机车运行安全技术措施(新编版)为保证单轨吊机车的运行及调运物料的安全，特制订本安全技术措施。

一、运行标准1、单轨吊车场、充电硐室、换装站必须设有充足的照明。

2、轨道线路终点或机车运输终点处，必须装设轨端阻车器、警示灯光、警示牌板装置，以提醒司机准确停车。

3、单轨吊车场、道岔（前、后20m）、充电硐室、换装站两端必须设有警示牌板。

道岔断开处安设阻车器。

4、巷道沿途每隔50m应设置巷标。

5、单轨吊司机要严格执行岗位责任制和操作规程，持证上岗（电机车司机证）；每班开车前要对单轨吊的吊挂情况和制动装置、液压系统、灯、铃、连接螺栓等部件进行认真检查。

确认完好后方可运行。

6、轨道线路质量符合标准，特殊地点不能满足安全间隙的必须报运输副总批准后方可运行。

二、使用规定1、严格执行单轨吊运输考核制度。

2、单轨吊车使用单位计划物料时，一次最少计划3天的物料（即每次运料的数量一般应满足3个圆班的生产需要），以确保物料能够集中进出，提高单轨吊的使用效率，应急使用要通过调度室安排单轨吊进料。

3、单轨吊车由调度室负责根据生产需要统一调配并通知运搬区，安排司机调车，并安排专人对轨道线路挡车设施进行处理，清理轨道、车场的人员并进行把关，确保轨道无人施工、逗留和行走。

通知相关单位疏通单轨吊运行线路（车场的车辆及沿途物料等）。

4、单轨吊车在主平巷轨道上运行前，由调度室通知相关单位疏通单轨吊运行线路（车场的车辆及沿途物料等）。

防爆特殊型蓄电池单轨吊机车运行管理制度（试行）为优化矿井辅助运输系统，提升辅助运输的安全质量标准化水平，逐步淘汰落后的运输设备，减轻职工劳动强度，提高工作效率，公司引进的二台防爆特殊型蓄电池单轨吊机车已安装完毕，即将在矿井辅助运输系统投入运行，为保证生产安全，根据“煤矿安全规程”和“防爆特殊型蓄电池单轨吊机车使用说明书”并结合矿井实际，特制定以下“防爆特殊型蓄电池单轨吊机车（以下简称单轨吊机车）运行管理制度”：第一章：总则第一条：单轨吊机车以及轨道等由选运队负责使用维护检查与保养，并保证运输安全。

第二条：单轨吊机车承担矿井材料、设备、人员以及部分矸石的运输任务。

第三条：单轨吊机车应参照井下窄轨防爆特殊型蓄电池电机车运输严格进行安全管理；机车及物料最突出部位与巷道的间距应符合“煤矿安全规程”第二十二、二十三条之规定。

第四条：单轨吊机车运输通讯暂时采用井下“小灵通”进行联络。

第五条：单轨吊机车每列挂专用人车四辆，每辆乘员十人。

员工在单轨机车运行巷道行走应注意观察往来机车，并在巷道人行道行走，人行道规定为：入井方向巷道左侧即升井方向巷道右侧。

第六条：单轨吊机车运输材料每次挂一吨矿车六辆，支架平板车三辆，由三根承载梁承担，运输总载荷不得超过九吨；第七条：单轨吊机车运输液压支架由一根25吨承载梁承担，运输总载荷不得超过二十吨。

第八条：选运队应根据单轨吊机车运行情况适时制定补充安全技术措施报公司相关部门审核，领导批准后执行。

司机操作规程一、一般规定：1、必须经过专门的培训中心或机车制造商培训并考试合格，取得操作资格证，持证上岗。

2、必须熟悉所使用单轨吊机车的结构、性能、工作原理和各种保护的原理及检查试验方法，会按完好标准进行日常的维护和保养，按照本规程要求进行操作，并会一般性的保养、维修和故障处理。

3、熟悉有关安全规程，准确使用信号，通讯设施，有一定的应变能力。

4、操作时，司机保持正确的自然姿势，坐在座位上，经常目视前方，注意观察轨道道岔及轨道联接情况，关闭驾驶室防护杆，用钥匙开启电源控制，右手控制操作手把。

蓄电池机车单轨吊车防爆特殊型蓄电池单轨吊车适用于各类瓦斯矿井的综掘工作面和坡度较小的采区巷道中运输材料、设备。

一、结构特点防爆特殊型蓄电池单轨吊车以防爆特殊型蓄电池为动力源，由6台防爆交流电机驱动。

主机由前后2 个司机室、2 个驱动部、2 个制动装置和电源箱、吊梁等八大部件组成，通过牵引杆将各大部件铰接在一起。

单轨吊车上设置有电气系统、液压系统和制动系统。

电气部件均采用隔爆型，符合矿用防爆要求。

二、驱动装置前后两个驱动部由驱动承载车、牵引电动机、减速箱、驱动轮和挤压油缸等组成，采用机械传动方式。

减速比分别为蓄电池部分铅网水平电池技术方案：它由EV85 单体电池组成216 V，595Ah 的动力电池组，EV85 单体电池额定电压12V，额定容量85Ah，体积为768mm（长）×128mm（宽）×122（高）mm，即由7 只单体EV85 电池并联成电池组，再由18 个这样的电池组串联，组成国产防爆蓄电池单轨吊机车所需要的电源，技术参数如下：标称容量：595Ah。

标称电压216V。

循环使用寿命为600 次。

工作温度为- 40°C 到50°C。

充电时间：充电电流为315A 时，充电时间3.5 h。

体积：2 688 mm（长）×810 mm（宽）×732（高）mm。

重量为3.2 t。

放电时间：放电电流150 A 时，可连续工作4 h。

总价格约为20 万元。

牵引电机部分：YB2防爆电机是按GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》GB 3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》国际规定设计制造的，符合国际电工委员会（IEC）标准，具有国际互换性，可以广泛用于世界上大多数国家。

YB2系列具有体积小、噪音低、耐高温、启动和运行性能好等特点。

公司生产的隔爆型三相异步电动机座号为H80至H315，并已取得"MA"标志。

**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。

开题报告-单轨吊中承载小车设计开题报告题目单轨吊中承载小车的设计系部名称专业班级学生姓名学号指导教师填表时间：20年月日填表说明1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。

4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。

5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

设计（论文）题目单轨吊中承载小车的设计设计（论文）类型（划）工程设计应用研究开发研究基础研究其它一、本课题的研究目的和意义本次设计的题目是单轨吊的设计，该设备是一种矿山井下的运输机械，主要应用在井下，辅助运输人员、长大或松散物料。

特别适用于通风不良、有易燃爆气体、粉尘，运距变化，多弯道巷道内完成各种运输工作。

由电源车4个减震装置下方用4个圆销吊挂着的可更换的防爆特殊型蓄电池电源装置提供动力（直流电流），通过可分体隔爆插销、电缆和公知的直流电机调速换向控制器输入驱动车上安装的直流电机，带动单轨吊整体运行。

目前国内还没有自主产权的单轨吊设备，绝大部分均依赖进口，价格比较高，维护保养费用昂贵；国产单轨吊如果能在设计上再完善一点，选材上再可靠一点，制造上再精细一点，并注意维护和保养，在工程施工中同样也会发挥很好的作用，以高性价比的优势与进口设备抗衡，并完全有可能取代进口设备。

二、本课题的主要研究内容（提纲）设计一台单轨吊的承载小车，可以在具有瓦斯和煤尘爆炸危险的环境中使用，并具有良好的机械性能。

该设计主要包括如下几个方面：1.承载小车轴的设计2.承载小车轮的设计3.承载小车轴承的设计4各种零件的材料选择5装配图及零件图的绘制6经济技术性分析三、文献综述（国内外研究情况及其发展）单轨吊主要用于矿山井下的运输机械，辅助运输人员、长大或松散物料。

1机车的用途，特点及主要技术参数科学技术的飞速发展，社会所需求机械产品的结构越来越合理，其性能和效率要求也越来越高。

因此，为了适应国民经济发展的需求，提高生产效率，在运输系统上对运输工具相应的提出了高性能，高技术，高效率的要求。

能源是国民经济的命脉。

就我国煤炭系统目前发展的状况而言，在煤矿运输中有三种运输类型：有轨运输、无轨运输和皮带运输。

而有轨运输以其效率高、安全性好等优点在煤矿业中得到较广泛的使用。

在目前有轨运输中作为动力系统的有三种形式：矿井电力、蓄电池和柴油机。

而以防爆柴油机作为动力的轨道运输牵引机车以其特有的防爆安全和大功率的特点作为有轨运输的主力军。

虽然防爆柴油机轨道运输牵引机车目前已在某些矿井使用，但并未普及，而象此次设计功率18马力的牵引机车目前还未开发生产。

所以，此设计可以说填补了国内空白。

设计轨道运输牵引机车的变速箱，就是为了解决过去运输牵引机车变速复杂，变速范围小，效率低等问题。

该轨道运输牵引技术的变速箱的工作原理是，防爆柴油发动机作为动力，通过带传动将高转速传入变速箱。

高转速在变速箱里通过拨叉使不同齿数齿轮合理相啮合，从而使变速箱的输出转速达到前行3～3.2 km/h、6.5～8 km/h和后行3～3.2 km/h、 6.5～8 km/h的不同转速。

变速箱是轨道牵引机车的主要组成部分，同时变速箱又是由许多不同的部分组成，其中包括一根传入轴、二根传递轴、一根输出轴和一根惰轮轴、十个圆柱齿轮和三个拨叉，此外，还有变速箱壳体、轴承等其他零件。

装备此次设计变速箱的轨道运输牵引机车一般选用常州S195M型18马力柴油机作为动力。

牵引机车上的照明、喇叭信号及蓄电池充电都是由柴油机带动直流发电机发电来供给的。

本牵引机车功率大，燃料消耗率低。

此外，机车还具有催化器及水洗箱两极净化装置。

本次设计的变速箱在速度上具有前行和后行共4种不同的速度，使机车在不同的情况下采用不同的挡位。

所以，此轨道运输牵引机车具有节能、高效、方便、污染少、变速广、适用面宽等优点，可以广泛推广生产使用。