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立井罐笼电动罐帘门的设计宋跃君【摘要】就电动罐帘门系统构成及主要功能、设计要点和动作流程等进行了论述.针对煤矿副立井罐笼提升过程中工人开关罐帘门劳动强度大、自动化程度低、安全可靠性差等问题,设计研发了一套电动罐门帘,不仅实现了罐帘门自动打开和关闭,很好解决了以上问题.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2017(032)005【总页数】2页(P13-14)【关键词】罐笼;罐帘门;电机【作者】宋跃君【作者单位】山西潞安矿业(集团)有限责任公司建设中心,山西长治046200【正文语种】中文【中图分类】TD531煤矿副立井罐笼肩负着人员、设备和物料的提升。
根据《煤矿安全规程》的要求，罐笼作为副立井提升系统的主要组成部分，用罐笼升降人员和物料时，罐笼两端入口应装设罐门或罐帘。
防止在罐笼运行过程中人员、设备或材料探出罐笼外，造成提升运输事故。
原罐帘门分别由多根栏杆（不锈钢或镀锌管）组成，中间由两条铁链环串接，铁链环一端固定在罐笼的横梁上，栏杆两端焊有O形环，分别套在罐笼两边的钢丝绳上。
当人员进出罐笼时，缠绕式绳轮旋转缠绕钢丝绳，带动罐帘门所有栏杆都上升或下降。
上升时需要用U型挂钩挂住罐帘最下方的栏杆，下放靠自重下落。
但每次上提时需要把钩工将横杆平行上移，否则阻力增大会导致难以开启到位，如果工人一手上提罐帘并保持水平，另一手用U形挂钩挂住罐帘非常不方便，甚至无法操作。
同时在使用过程中，难免出现对罐帘的碰撞，造成横杆和导向杆变形，更增加了开启的难度，加大了工人的劳动强度，为此设计了新型的电动罐帘门装置[1]。
2.1 机械部分在原罐帘门的基础上改造传动部分，改缠绕式绳轮为无极绳装置，实现人工、自动均可操作。
将直径为准120mm的单绳槽绳轮，安装固定在传动轴两端，作为驱动轮，借助钢丝绳与滚筒之间的摩擦力实现对罐帘门的牵引，在罐笼底部固定直径准60 mm的单绳槽绳轮，作为尾轮，来支撑整个系统的反力，钢丝绳选用准4.5mm的细钢丝绳单绳缠绕驱动轮及尾轮一圈，两端串在储绳筒内，用螺钉紧固，底部绳轮下方加装弹簧，起紧绳作用。
煤矿副井自动罐帘门设计与应用古城煤矿副井罐笼为上、下两层结构，担负人员、矸石、煤炭及各种设备、材料的提升任务，原来使用的是挂帘式罐帘门，该门结构简洁，适用范围广，由把钩工人工托起或放下，其不足是，工人劳动强度大，打开罐帘时横杆要平行上移，否则阻力增大，难以开启到位，甚至开不动，在使用过程中，难免消失对罐帘的碰撞等，造成横杆和导向杆变形，更增加了开启的难度。
职工劳动强度比较大，操作时间比较长，其工作效率低，操作方式极大地制约了副井提升力量的提高，由于人员靠进井口作业，操作时若与信号工协作不好极简单消失平安事故，存在担心全因素。
一、讨论思路2009年初，机电科组织机电工程技术人员，针对上述缺陷，利用井下斜巷平安门气缸和曲轨系统工作原理，对副井罐帘门进行技术改变，实现了罐笼罐帘门自动化掌握。
该系统与原有罐帘门比较系统结构简洁，外型美观，不转变罐笼原有构造；操作快捷、灵敏、牢靠，而且，由于采纳了电器闭锁，只有罐笼到位后才能操作，确保了人员或物料的运输平安，不仅推动了副井提升自动化进程，还减轻了井口把钩工劳动强度，提高了副井提升运输效率，该系统适合在煤炭矿山企业，人员升降罐笼中推广应用。
二、工作原理：自动罐帘门的原理主要是利用了气动气缸的伸缩原理来实现罐帘门的升降。
在井口、井底大罐西侧、小罐东侧井架杠梁上各固定一个气动气缸，在气缸上部设置曲轨跑道顶部，在曲轨跑道内安设滑动小车，小车的下部与气缸相连，在大罐的上下层西侧设置设两组跑道，跑道安设滑动小车，且小车的上端用钢丝绳与罐笼两端驱动滚筒相连，在小车的中部也设一挂钩与气缸的拉钩进行协作。
其原理就是通过气缸上的拉钩带动罐笼跑道内的小推车，牵引钢丝绳的一头固定在罐笼跑道内的小推车上端，另一端通过腰轮在驱动滚筒上，驱动滚筒镶在一根两端各有一个帮助滚筒的驱动轴上，轴的两端用轴承座固定。
罐帘子用钢丝绳跟两个帮助滚筒连在一起，当气缸收缩时，通过小推车的动作使驱动滚筒转动，驱动滚筒带动驱动轴上的两个帮助滚筒转动，钢丝绳在帮助滚筒上缠绕，拉起罐帘门。
罐帘自动掀放装置提效应用
丛金坤;刘世永;贾晓鹏
【期刊名称】《企业界》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】山东黄金集团新城金矿的副井罐笼是双层单罐笼设计,上下层均可用于人员和矿车的升降。
但目前仅上层用于提升人员,而下层则闲置。
现有的罐帘门为手动抬起式,人员上下时需手动开闭,操作繁琐,效率低下,且存在安全隐患。
为了改善这一状况,矿方决定进行升级改造,加装罐帘自动掀放装置。
这一举措将大大提高罐笼的自动化水平,简化操作流程,同时提高工作效率。
更重要的是,此举将显著降低安全隐患,为金矿的安全生产提供有力保障。
总的来说,新城金矿的这一改造措施不仅提升了工作效率和安全性,更体现了矿方对于安全生产的重视和持续投入。
我们期待改造后的罐笼能为金矿带来更加安全、高效的工作环境。
【总页数】3页(P68-70)
【作者】丛金坤;刘世永;贾晓鹏
【作者单位】山东黄金矿业股份有限公司新城金矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD5
【相关文献】
1.大棚保温帘自动卷放装置的设计研究
2.一种罐笼罐帘门闭锁装置的设计与应用
3.副立井自动罐帘门防误动作保护装置研制
4.忻州窑矿副立井提升机自动罐帘门系统的设计与应用
5.立井罐笼自锁式双向动力自动罐帘门设计与应用
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忻州窑矿副井罐笼门的自动化改造作者：郭艳军来源：《科技视界》2014年第15期【摘要】随着矿山对安全基础的日益重视，安全隐患的排查也成为日常工作的重要方面。
本文通过对忻州窑矿原有副井罐笼门安全隐患治理的案例分析，提出了一种解决设备升级改造的新思路，新方法。
【关键词】罐笼门；创新；改造0背景介绍忻州窑矿副立井是专门用于人员出入井的立井，提升高度272米，单罐最多乘坐26人，原有罐门井上下共布置4名安监工，人员上下井时先由打钟房发出开门信号，解除推拉门电磁锁，安监工推开门，完成开门动作。
待人员满位或离开罐笼后，安监工合上推拉门，示意打钟房闭合电磁锁发出开车信号，司机收到信号后方可开车。
这种人工手动推拉罐门在使用过程中经常出现跑轮落道现象，而且在无安监工看守的情况下也可以由乘罐人自己打开，存在安全隐患。
针对这些弊端，我们决定对其进行自动化改造。
1创新点１）原有罐笼门采用挂轮和地轮相结合的行走方式，由于在使用过程中行走轨道变形及挂轮地轮磨损程度不同等因素，经常出现跑轮落道现象。
此次改造考虑到上述弊端，经过反复讨论和多次试验，我们设计使用了内嵌式挂轮结合地面限位槽的行走方式，该设计使门的全部重量都集中在挂轮上，限位槽不起承重作用，只限制门的垂直运动副，这样门的行走就不会发生碰撞干涉和落道现象，运行较旧罐笼门可靠了许多，也更加平稳顺畅。
２）本次罐笼门的自动化改造主要创新点就是由人工推拉变为电机驱动。
驱动装置的安装位置也是我们此次设计的重点，在论证比较了多套方案之后，我们决定采用将驱动装置放置在门梁中间的安装方案。
该方案使门的驱动不与行走挂轮干涉，传动力矩大，阻力矩小，同时驱动装置也在副井顶棚装饰物上方，在井口进行日常洒水清洗时也不会洒到电机上，比较于将驱动装置放置在其他位置暴露在外也更加整齐美观。
３）考虑到煤矿工作的特殊环境及提人装置的重要性，遇到紧急情况，必须能方便的打开或取下罐笼门，这是在罐笼门改造方案论证初期就一直在关注的问题。
1 系统组成在煤矿生产中，副立井提升是矿井人员、物料、设备运输的咽喉通道。
目前，国内绝大部分矿井的副井罐笼既升降人员又提放物料，常见的罐帘门有手动罐帘门、半自动罐帘门、电动罐帘门和无极绳罐帘门等。
以上罐帘门存在不足之处：手动机械罐帘门职工劳动强度大，效率低，安全性、可靠性差；电动机械罐帘门需安装电机等电气设备，结构复杂，防爆性能差，维护量大。
副井罐笼自动罐帘门系统主要包括液压驱动系统、传动机构、罐门、控制系统。
如图1所示。
（1）液压驱动系统是由液压站通过电磁换向阀、溢流阀、单向阀驱动液压马达，液压马达带动带弯板双排链和拨爪。
（2）传动机构是由移动小车、单排链、传动滚筒、提升钢丝绳组成。
（3）罐门组要包括导向柱，横档杆。
（4）控制系统包括传感器和井口井底PLC防爆控制箱。
2 工作原理自动罐帘门采用副井上、下井口的操车液压站做为动力源，在副井上、下井口井架上分别安装了2台BM2型液压马达做为驱动装置，安装了弯板双排链和拨爪。
在2台罐笼上分别安装了滚筒、单排链、导向轮、移动小车、提升钢丝绳、铰链式不锈钢罐帘门。
液压站通过电磁换向阀和调速阀控制方向和流量，驱动液压马达，液压马达带动带弯板双排滚子链及拨爪。
拨爪作用在安装罐笼轨道上的移动小车，进而使滚筒转动，最终缠绕在滚筒上的钢丝绳控制罐帘门开闭。
在罐笼轨道的移动小车上分别安装有用于控制的磁感应限位开关，确保自动罐帘门运行的安全性和可副井罐笼自动罐帘门改造□ 郭建华 山东省三河口矿业有限责任公司 山东济宁 277605目前，国内绝大部分矿井的副井罐笼，既升降人员又升降物料，罐笼进出口多使用上下滑动栏杆式罐帘门或转轴式内开折页门。
主要有井口把钩工或乘罐人员进行人工操作。
部分煤矿采用电动及气动控制模式，但是以上方法均存在弊端。
人工操作，工人劳动强度大且来回进入靠近井口作业安全程度低；电动操作需要外接电源，充电问题不容易解决，气动控制开关速度不容易控制，而且每钩的罐笼停止位置精度要求较高，若有时罐笼位置停止位置有所偏差，将导致罐帘门打不开。
浅谈大型罐笼的技术进展徐州煤矿安全设备制造有限公司江苏徐州 221011摘要：罐笼一般用于矿井的副井提升，作提升人员、矸石、设备、材料等用。
随着煤矿智能化和大型化发展，罐笼新结构和新技术不断涌现，罐笼的自动化取得了一定进步。
文章从罐笼本体、首绳悬挂装置、罐笼门、罐内阻车器、无线视频监控等方面，介绍了大型罐笼新技术进展情况，并探讨了其未来发展趋势。
关键词：罐笼；智能化；大型化；无线视频监控；新技术近年来，随着特大型现代化煤矿相继投产，特大型煤矿使用的液压支架、采煤机等综合采掘设备外形尺寸超大、重量特重，而且需整体运输到井下，运输这些设备的大型提升罐笼也在快速发展。
目前，罐笼本体外形尺寸最大的为9m×4m×11.6m(长×宽×高)，载重最大的为78.5t。
1.大型罐笼的技术现状1.1 罐笼本体罐笼本体采用框架式结构,主要受力部件为上盘体、中盘体、下盘体、立柱，上盘体承受罐笼(自重十载重)全部荷重和尾绳重量，中盘体主要承受进入中盘人员或物料的重量，下盘体主要承受进入下盘体人员或物料重量和尾绳重量，立柱用于连接上盘体、中盘体、下盘体，各受力部件采用10.9级高强度螺栓联接。
现在设计大型罐笼先分析大型罐笼本体在运行过程中的各种工况，建立有效的有限元分析模型，对罐笼的应力强度及动态特性进行分析。
材料选用时主要受力部件的材料选用HG70高强度钢，上盘体与下盘体采用由HG70高强度钢板弯成的槽形梁结构,立柱采用HG70高强度钢板加工；侧体采用304不锈钢装修，具有强度高、使用寿命长、美观的优点。
1.1.首绳悬挂装置使用钢丝绳张力自动平衡悬挂装置，多绳提升钢丝绳张力自动平衡悬挂装置采用密闭连通辅以抽拉式扣环结构的自动平衡系统，具有安全可靠、紧凑美观的特点，能高精度实现钢丝绳在动、静状态下自动平衡，提高了提升机运行安全可靠性和运行效率，延长了衬垫、钢丝绳使用寿命，大大减轻了维护工作量。
副立井大型罐笼全自动罐门帘的研发与实践作者：刘忠富刘先彪周光
来源：《硅谷》2015年第03期
摘要针对当前副立井提升系统大型罐笼所配罐门帘存在大型设备、车辆进出罐笼时无法正常使用、自动化程度低、安全可靠性差等问题，本人设计研发了一套全自动罐门帘，不仅可实现罐门帘自动打开和关闭，而且较好解决了上述问题。
本文主要就全自动罐门帘系统构成及主要部件功能、设计要点和动作流程等进行了简要论述。
关键词滑轮组；油缸；滑块；闭锁；全自动
中图分类号：TD531 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2015）03-0040-02
罐笼作为副立井提升系统的主要组成部分，是人员、设备及材料上下井的重要载体。
为确保人员、设备及材料上下井过程中的安全，按照《煤矿安全规程》相关条款要求，罐笼设备制造厂家在其进出口随机配备了可手动操作的罐门或罐门帘，防止在罐笼运行过程中人员、设备或材料探出罐笼外。
造成提升运输事故。
随着大尺寸重型罐笼的使用，考虑罐门帘自重等原因，罐笼设备制造厂家通常随机配备可折叠对开式手动罐门，通过长期的运行实践证明，现发现可折叠对开式手动罐门存在以下问题和缺点：
1）两侧罐门均需人工手动开关闭锁操作，费人、费时、费力；2）在提升无轨胶轮车及物料时，受罐笼及无轨胶轮车宽、长度影响，罐门内开后无法进行关闭并锁定，一旦设备固定或物料捆绑不实，有可能导致设备或物料探出罐笼外，造成重大运输事故；3）由于受罐笼门顶梁高限制，大件进出罐笼必须人工拆除罐门，工作量较大，且在罐门未恢复前无法上下人，不但降低了提升效率，还形成一定的隐患。
为克服上述缺点，增加系统安全可靠性，结合本人多年工作经验，特为准东二矿设计研发了一套全自动罐门帘，可实现在罐笼到位停车后，罐门帘可自动打开或关闭。
现对其系统结构、部件作用及动作原理详述如下。
1 全自动罐门帘构成及主要部件功能
全自动罐门帘主要有不锈钢栏杆、钢丝绳、滑轮组、移动滑块和液压油缸及配套到位传感器等组成，详见附图。
不锈钢栏杆：主要用于防止在罐笼运行过程中，人、设备和材料探出罐笼外，不锈钢栏杆通过悬吊钢丝绳悬挂在罐笼两侧进出端口，最下侧栏杆据罐笼底板距离不大于250 mm，栏杆之间间距不大于200 mm，栏杆总高度不低于1800 mm。
滑轮组：定滑轮组主要用于改变受力钢丝绳的牵引方向，动滑轮组主要用于开关罐门帘时缩短驱动液压油缸的行程。
定滑轮安装固定在罐笼本体上，动滑轮镶嵌在滑块内。
移动滑块：是提供罐门帘开闭动力的主要承载体，通过滑块的上下移动牵引钢丝绳打开或关闭罐门帘。
滑块主要由滑架和内部动滑轮组成，安装固定在罐笼侧面有槽钢组成的滑道内
液压油缸：主要用于为罐门帘打开或关闭提供驱动力，通过调控液压站电磁阀给油缸充放油，使油缸连同上部压力杆同步伸缩，进而带动滑块上下移动。
液压油缸安装固定在井口、井底套架上。
到位传感器：主要通过监测液压油缸伸缩是否到位，进而监测罐门帘开闭是否到位。
1：不锈钢栏杆 2：牵引钢丝绳 3：保安钢丝绳 4：移动滑块
5：定滑轮 6：动滑轮7：液压油缸 8：到位传感器
全自动罐门帘系统结构图
2 全自动罐门帘主要设计要点
2.1 罐门帘
根据《煤矿安全规程》和设计院、设备厂家建议要求，准东二矿罐门帘在放到位后其有效高度为1800 mm，底杆距罐笼地板距离为220 mm，栏杆与栏杆之间的间距为200 mm，每侧采用8根不锈钢栏杆，栏杆直径为50 mm，长度为3780 mm。
同时每侧罐门帘均采用双吊挂钢丝绳（4根）设计，两根钢丝绳用于开闭罐门帘，另两根钢丝绳作为保安绳和调控不锈钢栏杆间距使用。
2.2 滑轮组
根据罐笼内部结构、滑块安装位置，确定定滑轮数量；根据大件设备出入罐笼所需的罐门帘打开高度，液压油缸设备的定型规格，确定动滑轮数量。
经测算，准东二矿罐门帘打开后可装卸设备的最大高度为3400 mm，每侧使用定滑轮8个，动滑轮1个，共计使用定滑轮16个，动滑轮2个。
详见上图。
2.3 液压油缸
液压油缸选用首先应根据罐门帘开启高度和动滑轮组数确定油缸伸缩长度，同时根据不锈钢栏杆重量和油缸工作压力（因液压站已运行）确定缸径。
经计算，准东二矿应选用缸径75 mm、行程1700 mm的液压油缸。
考虑到罐笼过卷高度（500 mm）和方便检修需要，最终确定液压油缸行程为2300 mm，同时油缸顶部压力杆设计成可拆卸式。
2.4 电气控制
为实现罐门帘全自动控制，应将罐门帘开启关闭过程串入到操车系统中，并与摇台、安全门开闭做好闭锁，严防液压油缸在罐笼未到位时误动作导致罐门帘提前开启或关闭不严，发生提升事故，同时，考虑操作方便和特殊情况下的需要，罐门帘的开启关闭具有“自动”“手动”和“检修”三种操作方式，“自动”方式只需将操作方式选择按钮旋转至“自动”位置，无需人工干预便可在闭锁保护下实现开闭操作；“手动”方式只需将操作方式选择按钮旋转至“手动”位置，通过按罐门帘开、闭按钮便可在闭锁保护下实现罐门帘开闭操作；“检修”方式只需将操作方式选择按钮旋转至“检修”位置，通过按罐门帘开、闭按钮便可实现罐门帘开闭操作，此时不受闭锁保护，可随时打开罐门帘。
附“自动”方式罐门帘开闭主要流程图。
3 罐门帘“自动”方式主要动作流程
3.1 罐门帘打开动作流程图
3.2 罐门帘关闭动作流程图
4 结束语
准东二矿副井提升罐笼通过在原有基础上加装罐门帘，对原操车电液控制系统进行优化调整，达到了预期效果，实现罐帘门开闭的全自动运行，解决了大型车辆、设备进出罐笼其罐门帘向外开或不用罐门帘带来的安全隐患，大大提高了系统安全可靠性，且省人、省力、省时。
具有在煤矿行业副立井提升系统中推广应用的价值，请设计院所、使用单位在设备选型、招标采购中给予关注。
参考文献
[1]闻全.新型矿用立井乘人罐笼罐帘门[J].煤炭安全，2001（10）.
[2]张军.半自动罐帘门的研制与应用[J].煤炭工程新产品新技术，2005（09）.
[3]李玉谨.多绳摩擦提升系统动力学研究与工程设计[J].2008（10）.
[4]杨访明.新型矿井乘人罐笼门的研制与应用[J].矿山机械，2009（22）.。
