可乘人帶式輸送機的研制

0提高生產效率的原則無性系輸送是一種連續的輸送材料設備。廣泛應用于煤炭、化工、能源等行業。就煤炭工業而言,隨著國家對煤炭需求的日益增加,出現了許多高產高效現代化礦井。隨著煤礦井下運輸能力的不斷提高及巷道的不斷延伸,長距離、大功率及大傾角的主井提升帶式輸送機越來越被廣泛地運用于國內各大煤礦。高產高效現代化礦井的勞動生產率與礦工的身體狀況直接關聯。以最快速度、最安全、最舒適的方式將人員輸送至工作場所,將會有效地增加生產時間,減少礦工體能消耗、提高整個礦井的生產效率。因此研制可乘人帶式輸送機、擴展帶式輸送機應用范圍、提高人員進出礦井舒適度是輸送機行業的前沿課題。1帶運式礦井生產國外現階段往煤礦井下運送人員有兩種方式:間歇式與連續式。前者以地軌式乘人列車、單軌吊與膠輪式人車為主,后者則以帶式輸送機為主。據國外有關技術資料介紹,運距為2km的礦井采用連續運送方式比間歇運送方式節省時間約10～20min,運距越長,節省時間就越多。較短的運送時間一方面可以降低運輸成本,另一方面還可以避免人員產生焦急煩惱情緒。所以國外主要產煤國家從上世紀50年代起,就開始研制井下用于人員運送的帶式輸送機。圖1即為國外的一種可乘人帶式輸送機示意圖。目前,我國人員運送方式主要采用間歇式運送,隨著我國高產高效現代化礦井井下運煤系統不斷完善,研制可乘人強力帶式輸送有著廣闊的市場前景。2可乘人式流動起重機的結構及工作原理中國煤炭科工集團上海研究院參與編制的工程建設國家標準《煤礦井下輔助運輸設計規范》中已對帶式輸送機運人的方式、使用范圍、安全運行規定以及人員上下設施等做了規定。可乘人強力帶式輸送機主要由機頭部、機身部、機尾部、張緊部、上下人裝置、人員保護裝置等部分構成。典型的可乘人帶式輸送機布置示意圖如圖2所示。機頭部主要包括驅動裝置、卸載裝置、傳動裝置等通用性帶式輸送機配置組成;機身部主要由上下承載段、縱梁、支腿、保護性裝置等組成。由于可乘人帶式輸送機有上帶載人、下帶載人及上、下帶均載人3種不同的載人方式,無論采用哪種方式,在機身設計過程中,都需保證正常坐立距離。張緊部主要提供帶式輸送機運行所需的張緊力,保證帶式輸送機平穩運行不打滑。上、下人裝置主要為人員提供乘坐與撤離帶式輸送機的平臺,由于人員上、下輸送機均在輸送機正常運行的工況下進行,因此上、下人裝置需盡可能地減少人員上、下輸送機時所遭受的沖擊力。人員保護裝置主要包括人員過站保護及運行中人員逃生保護裝置等,前者主要是防止人員乘坐時錯過下帶平臺而落入煤倉,后者主要是保護人員在輸送帶跑偏或緊急情況下能安全地逃離運行中的帶式輸送機。可乘人帶式輸送機的應具有以下幾個方面的特點:1)運行速度可變,并可長時間保持在低于額定帶速下以較低的速度運行。低速運行不僅能滿足人員乘坐安全性的要求,同時可以滿足長運距帶式輸送機的驗帶要求,必要時也可改變帶速滿足在乘人及運料時按不同帶速運行。2)考慮人員運送的安全與舒適性要求,系統安全保護措施較多。3)不適用于起伏過大、水平拐彎及傾角過大(最大不得超過15°)的巷道。3可執行鏈機的關鍵技術3.1基本信息根據現有國外使用情況看,可乘人帶式輸送機在參數選擇上有一定限制。3.1.1帶寬度過窄的帶寬不利于人員運輸的安全要求,考慮到人員上、下帶式輸送機及運行時安全空間的要求,設計時一般選用帶寬不小于1000mm。3.1.2運行速度根據美國“職業健康與安全守則”限定,可乘人帶式輸送機最大運行速度不得超過2.65m/s,過快的運行速度將增加乘坐人員的安全風險。3.1.3托輥槽的角度人員乘坐的空間由托輥間所形成的槽角提供,因此,過大的托輥槽角不利于人員乘坐的舒適性及安全性,一般設計時,托輥槽角不應大于35°。3.1.4員乘子的癟兼顧到人員的舒適性及安全性要求,人員乘坐的凈空高度不得小于900mm。在人員躺臥抬頭觀看時,不會碰撞巷道頂部,同時能清楚地看到前方標志。3.2在機械方面3.2.1運動中心帶著被乘人員上、下輸送機是在輸送機正常運行工況下進行的,運動的輸送帶會給被乘人員一個沖擊作用力與慣性力,使人員處于不穩定狀態。為了減緩這種現象,上、下平臺結構與輔助機構的設計是關鍵。3.2.2安全拉繩的安裝必須設有安全拉繩和拉線開關,以便乘員能在輸送帶跑偏或緊急情況下安全停車,使所乘人員迅速撤離輸送帶。雙向運人時,上、下行段的安全拉繩應分開安裝,安全拉繩的懸掛距離的確定,應使安全拉繩的垂度控制在最小。拉線位置應在人手活動的范圍內,以免距離遠人手不能觸及。3.2.3推人裝置的調整為確保乘員的安全,沿輸送帶運行方向,在斷路開關過站保護裝置后20m處設有強行推人裝置。運煤時推人裝置升起,使輸送帶呈槽形;輸送人員時推人裝置落下,使輸送帶呈平形,推人裝置兩側設緩沖床,確保乘員安全著落。3.2.4帶托輥的帶壓設備普通帶式輸送機用的槽型托輥是剛性的,沒有緩沖避振的功能,運送人員的帶式輸送機不能采用這種托輥。為此研制一種具有彈性能起緩沖作用的槽型托輥,提高被乘人員的舒適度。3.3在能源方面3.3.1有效控制軟啟動安裝，實現最佳啟動速度根據單獨運人、單獨運料以及同時運人運料等不同工作模式,經程序運算選擇各自最優的啟(制)動曲線,實現乘人輸送機的安全穩定運行。3.3.2安全拉繩的安裝在輸送機沿線每間隔50m裝有一臺智能拉線開關,中間以鋼絲繩相連,以便在輸送帶跑偏時或緊急情況下安全停車。雙向運人時,上、下行段的安全拉繩分開安裝,拉繩的懸掛距離根據拉繩的最小垂度確定。拉繩位置在人手活動的范圍內,以免距離過大而不能觸及。在機頭、機尾及用戶認為必要的地方安裝聯絡電話,既可實現雙工對講,又可向全線發出信號呼救。3.3.3推人裝置沖壓機輸送機運行中,一旦人員未能正常下帶,為確保人員的安全,在斷路開關過站保護裝置后20m處(沿輸送帶運行方向)設有強行推人裝置,人員一旦觸發斷路開關,約延遲5s后,可使推人裝置落下,輸送帶呈平形。推人裝置兩側設緩沖床,可確保人員被推下時安全著落。另外,設置的人體熱釋電遠紅外傳感器過站保護裝置可有效地檢測到人體發出的紅外線,將其轉化為電信號,以控制其他的安全保護裝置。3.3.4斷地自動監測采用世界領先的DCK鋼絲繩在線監測系統,能夠24h連續不間斷地進行在線自動監測,定位范圍≤2cm2,檢測結果準確可靠。該系統具有無人值守、現場出示檢測結果、短信報告、聲光報警、自動打印檢測報告等十幾項智能化功能,成功解決了“寬距”檢測的難題。3.3.5火炬氣表或背景控制系統如采用藍光白字提示人員上下。平臺用感光板柵格制作,每過一人都可