1、煤礦大坡度可摘掛抱索器空乘人裝置（ RJKY37-18/300P 型）設計方案* 煤業有限責任公司2012 年 9 月1、巷道的基本情況1.1總長300m，最大坡度18 ,上平巷15m。安裝寬 度 4.2m，咼度 3.4m。1.2變坡點共2個。2運行環境及使用條件2.1 乘人裝置工作時周圍空氣中的甲烷、煤塵和硫化 氫、二氧化碳等不得超過煤礦安全規程中所規定的安全 含量。2.2 環境溫度不超過 40 C,相對濕度不超過 90%。2.3 煤礦巷道工作坡度不超過18 0。2.4 無強烈振動和沖擊以及巷道容易變形的地方。2.5 無破壞絕緣的腐蝕氣體和導電塵埃的環境中。2.6 無滴水的地方。3、設備主要

2、技術參數序 號名稱單位參數 值序 號名稱單位參數 值1坡度01813鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和KN267 :2:運輸距離m30014鋼絲繩與驅動輪圍抱角01803驅動電機功率KW3715驅動防滑安全系數1.924運輸速度m/s1.1216托輪間距m85最大輸送效率人/h33617張緊最大配重量Kg400 :6驅動輪直徑m1.418張緊鋼絲繩直徑mm12.57迂回輪直徑m1.419張緊行程m78鋼絲繩間距m1.420鋼絲繩安全系數10.769牽引鋼絲繩直徑mm2021鋼絲繩離地距離m2.210最小乘人間距m1222系統工作電壓V66011:同時乘坐人數人502312鋼絲繩最大牽引力KN24.84、主

3、要設備選型4.1防爆電動機型號：YB2-250M-6 ，功率 37KW，電壓 660 V。4.2減速機型號：TB3HV10-63-C-HX ，速比63，額定 輸出扭矩43KNm，額定功率 54 KW。4.3高速端制動器型號：BYWZ4B-300/80 ，制動力矩750 Nm。4.4低速端輪邊制動器型號YQP50B112，制動力50000 N 。4.5鋼絲繩型號為 6 X26WS+FC1670-$20-ZZ,必須是繩芯少油表面無油，右同向捻。安全技術指標一覽表序 號AQ1038-2 007中規定MT/T873- 2000中規疋煤礦安全 規程中規定GB21008- 2007中規疋本方案 實際值1驅

4、動輪和尾輪與鋼 絲繩直徑的倍數60無規定6045/28702驅動輪與鋼絲繩外 層鋼絲直徑的倍數900無規定無規定無規定9273蹬座中心至巷幫的距離X).7m無規定0.7m0.7m0.74牽引鋼絲繩的 安全系數6610.765張緊鋼絲繩的 安全系數無規定66236咼速制動力矩與咼 速端輸入扭矩的倍 數1.5 21.5 21.5 21.5 227輪邊制動力與最大 牽引力的倍數1.5 2無規定1.5 21.5 25.48驅動輪輪襯的 摩擦系數0.2無規定0.250.250.259鋼絲繩 最大運行速度1.2m/s無規定1.2m/s1.2m/s1.1210鋼絲繩的插接長度 不應小于鋼絲繩直 徑的倍數10

5、0010001000100012005、設計方案說明5.1驅動部分驅動部傳動方式采用機械傳動方式。驅動部分主要包括隔爆電動機、聯 軸器、高速端制動器、減速機、驅動主軸組件、驅動輪以及低速端輪邊制動器等。5.1.2 驅動部結構形式 經計算單輪驅動時，鋼絲繩與驅動輪之間的圍包角180 ，可以滿足驅動力的要求，因此本方案采用單輪驅動方 式。該驅動結構緊湊， 承載能力強， 噪音小， 傳動效率較高， 安裝簡單方便。該驅動裝置采用架空安裝方式。5.1.3 驅動輪 （ 迂回輪 ） 的選取煤礦安全規程第 416 條第三項：井下提升絞車和 鑿井提升絞車的滾筒、 井下架空乘人裝置的主導輪及尾導輪 和圍抱角大于 9

6、0 的天輪，其直徑不得小于鋼絲繩直徑的 60 倍，圍抱角小于 90 的天輪，其直徑不得小于 40 倍；據 規程主傳動輪直徑與鋼絲繩直徑 60 倍的關系，驅動輪直徑 應大于或等于 1200mm ，根據現場安裝條件和使用要求， 本方案選用驅動輪直徑為 1400mm ，迂回輪直徑為 1400 mm 。驅動輪輪襯要求為進口材料生產， 該輪襯與鋼絲繩的摩 擦系數要求為 0.25 以上，輪襯要求摩擦系數大、 耐磨性好， 耐油、耐水，能提供較大的牽引力，減小系統張緊力，從而 減小鋼絲繩的張力， 提高鋼絲繩壽命， 使系統運行更加合理。5.2 鋼絲繩的選取 根據重要用途鋼絲繩國家標準 GB8918-2006 中

7、規 定，架空乘人裝置（乘人索道）用鋼絲繩為右同向捻的線接 觸型，不得使用交互捻鋼絲繩，為了保證鋼絲繩與驅動輪之 間有較大的靜摩擦力，滿足驅動力的需要，鋼絲繩表面應無 油且繩芯少油。根據煤礦安全規程第四百條的規定，架 空乘人裝置的鋼絲繩安全系數不得小于6。由計算可知，牽引鋼絲繩的最大張力為 24808.7N, 選取 牽引鋼絲繩為 6 X26WS+FC1670-$20-ZZ，其抗拉強度為1670MPa, 鋼絲繩鋼絲破斷拉力總和為 267KN ，安全系數為 10.76 。驅動輪直徑為鋼絲繩直徑的 70 倍、為外層鋼絲直徑 的 927 倍，符合煤礦安全規程和煤礦用架空乘人裝置 安全檢驗規范 的規定。

8、此鋼絲繩為西魯式結構， 韌性較好， 該繩適合于變坡點較多的情況下使用。5.3 安全距離的確定煤礦安全規程 （ 20 1 0 版）中第 368 條第二項： 蹬座 中心至巷道一側的距離不得小于 0.7m, 本方案為 1.4m ，能滿 足安全要求。5.4 托、壓繩輪的選用方案 配套的托繩輪有三種結構形式：單托輪、托壓繩輪、雙 輪托（壓）繩輪，直線段托輪間距為 8 米，每隔 6 個單托輪 安裝一個托壓繩輪。雙輪托壓繩輪組主要用在變坡點處，每 組雙托（壓）繩輪有二個輪體，兩個托輪為浮動式，可繞中 間橫軸回轉，吊椅平滑過渡各輪受力均勻；單輪托繩輪支撐 軸為整體加工；托繩輪與壓繩輪配合使用；托壓繩輪不但有

9、效避免鋼絲繩的跳動、擺動和脫槽，而且解決了吊椅通過時 的卡阻和震動問題。托繩輪輪體為鑄造件加工而成，每一個托繩輪輪體均為 雙軸承結構，保證了輪體運行平穩無噪聲；輪體與鋼絲繩接 觸部分均鑲有非金屬高耐磨材料輪襯，輪襯采用壓板螺栓固 定，更換輪襯只需拆卸螺栓即可，簡單方便。該輪襯具有耐 磨性能好、使用壽命長的特點，能有效降低鋼絲繩的磨損， 提高鋼絲繩的壽命。雙托 （ 或雙壓 ）繩輪直徑為 240mm 、托繩輪直徑均為180mm 、壓繩輪直徑均為 180mm ，吊椅通過時平穩無振 動。托、壓繩輪安裝在巷道橫梁上，所有吊架均可在橫梁上 旋轉，托輪在吊架上可上下移動調節，從而實現托壓繩輪的 四向可調，因

10、此可彌補橫梁的水平度和垂直度安裝誤差，從 而降低了橫梁的施工難度。直線段每個托輪約承受 120kg 重量 ,變坡點托輪隨鋼絲 繩張力與變坡坡度大小不同而不同 ,最大可達 530kg 。因此， 直線段采用單托輪，變坡點根據受力大小的不同采用相應組 數的雙托輪或雙壓輪， 雙托（壓）輪均為絞支結構， 各托（壓） 輪受力相等，且能減少對托（壓）輪的沖擊，能減緩托、壓 輪襯墊的磨損，提高托、壓輪的使用壽命和乘坐的舒適性。托、壓輪輪襯均為耐磨的材料制成，摩擦系數小，且阻 燃、抗靜電，其中變坡點雙托、壓輪輪襯材料為聚氨脂或其 它耐磨材料，直線段托輪和壓輪輪襯材料一般為橡膠。5.5 乘人器的設計 乘人器采用可

11、摘掛座椅（參考型號： HK-I ），吊椅總高 1850 mm 。吊椅坐凳為舒適型。座椅按人的正常座姿進行優化設計，使其符合人機工程 學，故乘坐舒適，上下車安全。抱索器的外形設計滿足繩輪 襯墊要求，使之與輪襯吻合較為充分，并在過輪時無太大振 動。抱索器采用整體精密鑄造，表面防銹處理。5.6 機尾部分的設計 機尾主要包括迂回輪裝置、張緊小車、滑道、導繩輪和 重錘；迂回輪直徑為 1400mm ，繩槽內鑲嵌硬橡膠輪襯； 迂回輪裝置在滑道內可自由移動，保持系統恒定的張緊力； 通過導繩輪可將重錘置于巷內或巷幫硐室中。由于鋼絲繩使 用初期伸長較大，故滑道長度（即拉緊行程）設計為 7 米， 避免由于鋼絲繩的伸

12、長造成系統不能正常運行。5.7 電氣控制部分的設計5.7.1 可達到的控制要求：5.7.1.1 運行信息顯示：日期、時間、速度、緊急停車 區域、安全保護項目。5.7.1.2 機頭機尾之間相互打點。5.7.1.3 機頭機尾相互之間通話。5.7.1.4 運行控制智能化：系統控制采用變頻控制，系 統的運行控制由 PLC 可編程控制器實現自動檢測和自動控 制。5.7.1.5 安全保護控制智能化：系統的安全保護控制由 PLC 可編程控制器實現自動檢測和自動控制。5.7.1.6 提供遠程控制安裝接口。安全保護功能：5.7.2.1 機頭、機尾越位保護。若乘坐人員到達下車點未能下車，當其越過越位保護點 時，系

13、統應自動停止運行。5.7.2.2 欠速、過速保護 當乘人裝置運行速度低于設計速度的 20% 或高于設計 速度的 20% 時，會出現欠速或過速現象， 出現此情況時， 系 統自動停止運行。5.7.2.3 重錘下限位保護 當張緊裝置不能使牽引鋼絲繩保持恒張力，系統無法安 全運行時，系統自動停止運行。5.7.2.4 全巷道突發事件緊急停車保護乘坐人員在乘坐途中，若發現緊急情況需要停車，則在 乘車區域內的任一點，拉動急停開關拉線均可使系統停止運 行，同時顯示臺顯示故障發生的區間編號。當繩間距大于或 等于 1600mm 或乘人裝置中間行駛軌道車時，應安裝二套 全線急停裝置，并分設在巷道的兩邊。5.7.2.

14、5 上變坡點掉繩捕繩停車保護 當上變坡點處的牽引鋼絲繩脫離托輪往外掉下時，捕繩 器捕住鋼絲繩，阻止鋼絲繩繼續往下掉，同時系統自動停止 運行，以防止掉繩時吊椅和人落地而傷人。5.7.2.6 減速機油溫保護 當減速機因某種原因而引起油溫度超過允許值時，系統 自動停止運行。5.7.2.7 制動器動作失效保護 電機啟動前，制動器必須松閘，即處于非制動狀態。若電機啟動前，制動器不能及時松閘，則電機不能啟動。5.7.2.8 乘人間距控制保護 當前一位乘人到達乘人間距控制點后，系統會發出“可 以放行，注意安全”的聲光提示，后一位乘人才可以上車； 如果連續兩位提前強行上車， 則系統會發出 “乘人間距過近” 的

15、警示音并自動停車。5.7.2.9 吊椅過擺保護裝置 當乘坐人員在乘坐途中，未遵守安全守則，與途中相遇 人員嘻耍或用腳蹬巷幫或外力碰撞時，導致座椅橫向擺動激 烈，此情況下座椅在過托輪時，吊椅很容易被托輪掛住瞬間 向上翻轉而引發安全事故。本吊椅過擺保護裝置可防止此類 事故的發生。5.7.2.10 頭尾輪入繩口安全防護裝置機頭驅動輪和機尾迂回輪的鋼絲繩入口處，安裝有安全 防護裝置，以防止人員和物件經入口處帶入輪體繩槽中而造 成設備損害和人身傷害。5.7.2.11 機頭機尾信號中斷保護5.7.2.12 系統防靜電保護以上安全保護( )至( )項，均由 PLC 可 編程控制器自動控制，系統自動檢測信號，任一保護發生動 作時，立即停止運行，同時操作顯示臺上顯示故障類別，并 發出并發出語言報警和笛聲報警，并與電控系統自動閉鎖。 只有當相應故障消除后，系統經復位后才能重新啟動運行。 其