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类型斜井跑车防护装置可靠性研究.pdf

  • 上传人:gsplage
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    关 键  词:
    斜井 跑车 防护 装置 可靠性 研究
    资源描述:
    110
    煤矿机电
    2015年第3期
    系数S≥3,本支掌梁安全系数是3.45,可以满足工程实际需过程中因振动造成这些部位的结构破坏。
    要。
    4结论
    由图2可知,支撑梁在所受工作载荷下,最大变形为
    )对支铺一体机的支撑梁进行了结构强度分析,发现
    3.455mm,变形趋势过渡均匀,在正常形变范聞内,满足刚
    结构应力集中位于连接销轴处,大小为574.39MPa,建议材
    度要求。
    料选择0660,经验算安全系数为3.45,满足使用要求。
    支撑梁模态分析
    2)支一体机中载荷变化大,易引起设备摆动。模态
    支错一体机在作业过程中,工作载荷较大且变化明显,分析结果表明,支撑梁基础频率为391.6Il,最大振幅发生
    必然造成工作台的振动和摇晃,影响支持支撑梁的强度和可位置位于梁前端和连接销轴处,设计时应保证该部位的结构
    靠性,需要对其进行模态分析。模态分析主要用于研究机械强度。
    零部件的振动特性,即固有频率和振型。
    (收稿口期;2014-11-06)
    借助 Solidworks Simulation软件对支撑梁进行模态分析,
    设置模态提取数目为6,约束条件与前面相同,求解后各阶卢建宝.斜井跑牛防护装置可靠性研究[J].煤矿机电,2015(3):
    模态与固有频率如表1所示,1、2阶振型如图3所示。
    110-112.doi:10.16545/fj.cnki.cmet.2015.03.038
    表1支持主梁前6阶模态频率
    阶数
    率/Hz
    文章编号:1001-0874(2015)03-0110-03
    76
    斜井跑车防护装置可靠性研究
    928.99
    卢建宝
    73.
    (永安煤业有限责任公司东坑煤矿,福建永安36019
    1149.8
    中图分类号:TD55
    文献标识码:B
    4814E+M1
    4413E+01
    矿井在使用串车提升过程中,存在安装不完善、设置不
    40L2E+00
    3611E+001
    合理、使用维护不到位等现象,使安装后的跑车防护装置起
    3209E-001
    2808EUU1
    不到有效的防护作用,在实际应用会出现误动、拒动、档车栏
    2407E=0Q1
    2.D06E-001
    位置不合理及未起到有效防护作用等问题。因此,针对以上
    1605E00
    1204E=08
    问题,提出了提高ZDC斜井跑车防护装置可靠性的方法,以
    4E-0
    4D12E-(0
    增强跑车防护装置在斜井提升运输中的保护作用。
    系统结构及工作原理
    1)系统结构
    ZDC斜井跑车防护装置主要由操作箱、编码器、位置传
    URES/iim
    3.416E+001
    感器、收放绞车、电控箱、缓冲式吸能器和柔性挡车栏等装置
    3132E-001
    2847E+001
    组成,如图1所示。
    2562E+001
    2)工作原理
    1.993E+001
    l.708E01
    本装置以PLC为控制核心,用传感器检测串车组在巷
    1.139E+001
    道的位置,采用RS485控制绞车房信号。在绞车启动时,绞
    8541E(M
    车房主控PLC对编码器发出的脉冲进行计数,PLC根据计
    5694E+000
    2847E+000
    数的结果转换成绞车的旋转角度和旋转方向,从而判断串车
    组的位置和运行方向。如图1所示,以1、2挡车器为例,其
    工作过程如下
    图3支撑梁的一、二阶振型图
    (1)当矿车在上车场时所有挡车栏全部处于关闭状态。
    (2)串车下行:当串年组下行至Al点时第一道挡车栏
    由图3可知,第一阶振型表现为支撑梁的前端下部左右打开,当串车组下行至B点时第一道挡车栏关闭;当申车组
    扭曲摆动;第一阶振型表现为支撑梁连接销轴处的上下摆下行至A2点时第二道挡车栏打开;多道挡车栏工作过程以
    动,由此引起前端部位的变形。由表1数据可知,从第三阶此类推。
    振型开始,模态频率已高达928.99Hz。因此,重点关注第一
    (3)串车上行:当串车组从下车场提升接近至第二道挡
    阶(基本频率)和第二阶振型,即在结构设计中保证支撑梁车栏时该挡车栏打开,当上行至A2点时第二道挡车栏关
    前端和连接销轴处的结构和连接强度,防止支锚一体机作业闭;当串车组上行至B点时第一道挡车栏打开,当串车组上
    万方数据
    2015年第3期
    煤矿机电
    常闭式档车栏:2,6-收放纹车;3,7-滑轮;4ー吸能器5-钢丝绳;8-声光报警器:9-纹车:10-控制箱;11ー收放绞车控制箱
    图1ZDC新型斜井跑车防护装置结构图
    行至A1点时第一道挡车栏关闭。
    的挡车栏。因此,上部挡车栏的设置位置应为:在变坡点下
    (4)发生跑车:当串车组在提升过程中发生跑车事故方略大于长度(ム+Tメ)的地点。
    时,必有矿车撞在钢丝绳网结构的挡车栏上,此时安装在钢3.2合理确定挡车栏的防护距离
    带上的力传感器检测到相应挡车栏上有冲击力存在。此时
    考虑挡车栏的有效防护和抗冲击能力,布置斜井挡车栏
    控制装置立即发出停车信号和所有挡车栏禁止提起信号,防栏数时要充分考虑挡车栏的防护距离,根据斜井巷道运输的
    止将发生跑车的矿车放行,造成跑车事故扩大。所有这些信实际情况计算最大挡车防护距离,计算公式为
    号,在控制回路中形成互锁信号,以确保斜井防跑车装置安
    全、可靠的工作。
    mg(sin a-ucc
    2系统中存在的问题
    式中:Lm-挡车最大跑车距离,m;
    E一一挡车栏最大的抗冲击能量,J;
    2.1挡车栏未起到防护作用
    m串车组总质量,kg
    由于挡车栏道数未按防护距离计算设置、吸能器固定不
    串车组下放的初始速度,m/s;
    牢或损伤后未修复等原因,跑车时挡车栏未能将串车组有效
    g一重力加速度,一般取g=9.8m/s2;
    栏住。
    uー一串车组运行阻力系数,一般取=0.015;
    2.2挡车栏设置位置不合理
    a-一斜井轨道倾角。
    由于开启挡车网提前量不够、变坡点下方一道挡车栏设
    3.3考虑挡车栏的保护“育区
    置不合理等原因,串车组撞上还未动作或正在动作的挡车
    由于挡车栏存在开启提前量,将形成保护“盲区”,在

    盲区”跑车时,会增加下一道防护装置的冲击能,因此在第
    2.3误动和拒动
    道防护装置设计的防护距离中减去这个育区为实际安装
    由于编码器或传感器损伤、昇常或安装位置跑位,C距高,即下一道挡车栏安装距离为Lい=L-3-4,其中3
    程序故障或设置不合理等原因,挡车栏没有及时的提取以致为挡车栏开启时间;为串车组运行速度。
    其误动和拒动。
    3.4保持传感器和编码器完好
    2.4挡车栏未及时提取和关闭
    提升机运转传感器和挡车栏限位传感器安装位置要准
    由于挡车栏设置的动作点不合理,串车组已经在上车场
    确、限位固定,并经常检査不让跑位;由于编码器是精密仪
    正常停车了,而上部挡车栏还没有完全关闭、仍处于继续下器,不可跌落损伤或让其粘上水滴和油污,以免影响精度和
    放状态,甚至挡车栏还在上到位点没有动作。
    准确性。
    3提高斜井跑车防护装置可靠性的方法
    3.5增加监视屏和监视探头
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