三元福达煤业单轨吊安装设计方案Word格式文档下载.docx
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宽度800mm
高度1230mm
自重(包括燃料,油,水)10100kg(带8个驱动单元)
(2)柴油机主机
制造商SMTScharf/Liebherr
型号D924T-EX
输出功率80KW
额定转速1800min-1
启动模式液压启动
耗油率210-230g/kWh
噪音水平90dBA
工作寿命12000h正常
柴油箱容积140L
最大表面温度150℃
隔爆形式板式隔爆片
隔爆片表面温度<
150℃
废气冷却水箱容积200L
冷却方式尾气受控进入水箱
尾气排放温度:
<
70℃
(3)液压驱动系统
驱动方式:
径向柱塞马达静液直接驱动
驱动系统工作效率0.75
安全保护形式过压保护,压力控制,温度和液位控制
(4)在驾驶室内具备如下项目的预警和停机显示:
项目预警值停机值
柴油机冷却水温度>
95℃>
99℃
发动机机油压力<
1.5bar<
1bar
柴油机机油温度>
100℃>
104℃
液压油温度>
70℃>
75℃
尾气排放温度>
65℃>
70℃
尾气温度>
140℃>
149℃
机车速度>
2,2m/s>
2,4m/s
瓦斯浓度保护0.5%
(5)液压系统
液压油箱容积100L
第一次注油量140L
液压油冷却形式风冷散热器
工作介质正常温度50℃
驱动系统最大液压油温75℃(使用矿物油时)
液压泵型号RexrothA4V250
工作压力约312bar在180kN牵引力时
排量0.25l/r
液压马达型号径向柱塞马达MCR05
液压马达工作寿命6000h额定
(6)辅助液压系统
工作压力P=150bar
液压泵形式齿轮泵
排量0.036l/r
工作介质最大允许温度75℃使用矿物油时
驱动系统连锁形式电气/液压
运行方式与起吊梁工作的转换方式使用钥匙,为运行方式,取出钥匙即为起吊状态
(7)驱动系统
驱动轮对数8
驱动轮直径340mm
驱动轮材料Vulcollan93°
shore
摩擦系数0.25–0.45
驱动轮工作寿命1500h额定
驱动部的接通与关闭切换在机车停车和制动闸关闭的情况下,操作驾驶室控制板上的切换开关,按一次关闭四个驱动单元,再次按操作开关,关闭的驱动部全部打开。
驱动部的工作状态指示情况
通过驾驶室LED灯指示:
灯不亮状态:
8个驱动单元同时工作
灯长亮时:
4个驱动单元同时工作
(8)紧急制动系统
触发速度2.4m/s离心式触发速度
2.6m/s旋转脉冲器
重载下坡制动减速度>
1.5m/s2
制动闸块材料Jurid753(铜合金)
制动工作模式弹簧制动,失效安全型
显示形式LED信号灯显示
制动时间<
0.7s(紧急制动)
<
2s(工作制动)
制动距离<
4m
制动力(紧急和停车)>
270kN
工作制动
制动距离(最大角度下坡)<
9.6m
(9)电控系统
防爆形式本安型
本质安全车载电压12V/2A
标称电压24V
发电机输出功率25.5VDC,240W
防护等级IP54
工作条件
工作环境温度-10℃至+40℃
启动温度>
+5℃
相对湿度<
90%
瓦斯浓度<
1.0%
防爆柴油机单轨吊机车具有如下主要功能
安全保护形式:
具有完善可靠的安全保障系统(限速保护:
包括2级电子速度检测和离心式超速保护,手动紧急制动单独回油路保护,发动机防飞车保护,发动机及排气口温度保护,自动灭火系统,甲烷检测保护,故障自诊断和保护等)
机车液压制动阀:
双阀并在启动过程中具有自检功能,启动时双阀串联,有一个阀不正常起动机车,制动时双阀并联,有一个阀正常就能制动该机车。
柴油机断油断气电磁制动阀:
双阀并在启动过程中具有自检功能,启动时双阀串联,有一个阀不正常起动机车,制动时双阀并联,有一个阀正常就能制动该机车
超速保护装置:
必须安装电测速超速保护装置和机械离心式超速保护装置,超速保护装置必须满足不少1000kg的配重,以防止出现误动作。
防火系统:
随机车配置足够数量灭火器等器材。
制动系统:
机车制动车必须与主机一套液压系统,确保制动可靠。
机车应包含全套制动系统,包括工作制动、紧急制动和停车制动及机械式离心超速保护,且保证超速保护不出现误动作情况。
液压机械制动,最大角度下坡制动距离<
4m,其它符合《煤矿安全规程》有关规定。
起吊梁:
机车起吊梁全部采用马达起吊,马达链条起吊距离在0-3000mm之间。
司机室:
单轨吊机车应设有2个均能独立操作,且又互为自动闭锁的司机室,两司机室都能操作紧急制动装置。
2、32吨SLG8.2起吊梁技术参数
运行小车数量8
行走轮数量32
行走轮直径118mm
轴基距离1810mm
起吊梁长度13100mm
载荷能力额定28吨,最大32T
提升速度1.5m/min
自重5640kg,包含支架运输框架和横梁
液压提升系统
压力max.11.5Mpa
流量24l/min
液压软管直径NW13/NW20
(二)、单轨吊柴油机车所需牵引力计算
1、机车配套1套32T起吊梁运输一套27T支架时,采用DZ18003+2+3型柴油机单轨吊机车在12°
上运输时:
F大=(G+Q)g·
(sinα+µ
cosα)/1000
=9.8×
(10100+5640+100+27000)×
(sin12°
+0.04cos12°
)/1000=87.6KN<180KN
式中:
F大——单轨吊机车牵引力,kN;
g——重力加速度,9.8m/s²
;
G——单轨吊机车及配套设备重量,kg;
(机车自重9650kg、1套32T起吊梁5640kg、司机体重100kg)
Q——有效荷载重量,kg;
µ
——单轨吊车列车运行阻力系数,µ
=0.02~0.04,此处计算采用µ
=0.04;
α——运行巷道倾角,α=0º
~30º
,根据矿方提供数据最大坡度按12º
计算;
2、机车配套1套32T起吊梁运输一套27T支架时,采用DZ18003+2+3型柴油机单轨吊机车最大爬坡度数为:
考虑到运输过程中的安全,机车不能在满负荷情况下直接运输,考虑到机车运输载荷系数取1.2倍安全系数,机车牵引力为150KN,则此时机车最大爬坡能力为:
150KN=9.8×
(sinα°
+0.04cosα°
)/1000
求解得最大爬坡度数为:
α=18°
3、在25°
条件下,最大载重为16T。
三、轨道选型及顶板锚固力的计算
(一)轨道选型计算
1、起吊梁重量为5640kg,机车使用32T起吊梁吊运27吨的综采支架时,承载小车承载力如图所示,8个承载小车中有4个承载力为4172.55kg,有4个承载力为3987.55kg。
2、轨道选型:
在小于6°
坡上选择2.25m/根I140E新型轻轨,6°
-13°
选则2m/根I140E新型轻轨,13°
到25°
选择3m/根I140V重轨。
(二)顶板所需锚固力计算
1、选用2.25m/根轻型轨道,根据承载小车受力分析对B点(接头处)进行受力分析如图所示。
当4172.55Kg的2个重载小车在一轨道上,1个3987.55kg的轻载小车在一根轨道上时,B点受力最大。
承载小车轨道受力分析图
吊挂点B的受力是T1+T2+T3
2.25T1=3987.55×
(2.25-X)
2.25T2=4172.55×
(X+0.44)
2.25T3=4172.55×
(X-1.37)
其中0≤X≤1.81
T1=3987.55-1772.24X
T2=815.97+1854.47x
T3=1854.47x-2540.62
B点的受力为T=T1+T2+T3=1936.7X+2262.9,0≤X≤1.81,X=1.81时,B点受力最大为5768.327kg,计算时取3倍的安全系数,则吊挂点的最大承受力为5768.327×
3=17304.981kg
轻轨吊挂时采用2根锚杆,锚杆为直径为20mm长度不小于2.2m的全螺纹等强锚杆,考虑到2根锚杆受力时的不均衡,取1.2的系数,则每根锚杆的锚固力要求为17304.981÷
2×
1.2=10382.9886kg。
每根锚杆的计算需要锚固力为10383kg即达到要求。
四、单轨吊巷道布置施工
(一)15101工作面巷道高度及单轨吊布置
1、15101工作面运输顺槽单轨吊布置
(1)、在15101工作面撤除开关列车部件,部件最高为1.8米,此处巷道高度要求为:
H1=500mm(轨道吊挂高度)
+800mm(起吊梁起吊高度)
+1800mm(开关列车最高部件高度)
+200mm(设备离地高度)
=3300mm。
(2)、正常运输时,15101工作面运输顺槽由于一侧布置有主运皮带,开关列车最宽处为2m,因此单轨吊布置如图所示。
巷道宽度要求为:
W=300(皮带离巷帮间隙)
+1500(主运皮带宽度)
+300(皮带与起吊梁间间隙)
+2100(起吊梁吊运最宽设备需要宽度)
+300(起吊梁与巷帮间隙)=4500mm
因此巷道最小净宽度为4500mm,才能满足运输要求,巷道目前宽度为4.5m,满足运输要求,如下图所示。
2、15101工作面停采线切眼单轨吊布置图
(1)、巷道高度要求
15101停采线主要运输开关列车相关部件及回撤支架使用,支架最低2.4米,宽1.5米,巷道高度为:
H2=500mm(轨道吊挂高度)
+2400mm(支架高度)
+200mm(支架离地高度)=3900mm。
因此运输支架回撤时,巷道高度在不考虑巷道顶沉的条件下,巷道高度最低需要满足3900mm要求。
(2)、巷道宽度要求
15101停采线主要运输开关列车相关部件及回撤支架使用,运输设备最宽为2米,巷道宽度要求为:
最小宽度为:
W=200(离巷帮间隙)
+100(起吊梁最宽处与支架间隙)
=2400mm
因此巷道超前刷最小净宽度为2400mm,才能满足同时运输要求,如下图所示。
3、15101工作面回风巷单轨吊布置图
巷道中单轨吊布置在巷道中心,单轨吊布置如图所示。
巷道高度要求为:
H=500mm(轨道吊挂高度)
目前巷道高度为3.5米,需适当卧底或卧沟槽。
(二)15101与15102运输顺槽联络巷
1、巷道高度要求
(三)15102工作面单轨吊布置
1、15102工作面运输顺槽
(1)、第二组道岔前段部分单轨吊布置在距巷道上帮1.5m处,如图所示,运输设备主要为支架,巷道高度为:
+200mm(支架离地轨平板车高度)
=3900mm。
目前巷道中心位置高度为4m,满足单轨吊使用要求。
(2)、第二组道岔后段部分,单轨吊由于需要转到切眼,为保证巷道曲率半径要求,单轨吊布置在距离下帮1.5米处,巷道高度要求为:
+200mm(支架离地高度)
因此轨道吊挂高度要满足3900mm高度要求。
2、工作面切眼单轨吊安装
15102工作面考虑到溜槽运输以及支架的运输,在运输顺槽进切眼之前安装第三组道岔,轨道敷设进入巷道切眼之后,前期安装在距巷道上邦1.5m处用来运输溜槽等设备及备件,运输完成后轨道撤除并安装在距离巷道下帮1.5米处用来运输支架。
如图所示,巷道高度要求为:
(四)单轨吊巷道曲率半径要求
支架长度为7米长,为保证支架运输,曲率半径要求为水平9米,垂直12米。
五、轨道吊挂方式的选择
1、直轨吊挂方式。
吊挂方式选择双链吊挂方式,吊链铅垂偏角30°
-60°
之间。
吊挂图如图所示,由两根锚杆通过两根吊挂链,通过大吊环把轨道吊起,吊挂链采用Φ18×
64。
锚杆直径不小于φ20mm,全螺纹锚杆长度不小于2.2m,锚深不小于1.6m,锚固长度不小于0.7m。
可根据矿方使用锚杆进行调整。
双链吊挂方式
2、轨道在弯道处吊挂方式,采用三根吊挂链形式,使用吊挂链直接吊挂到锚杆上。
弯道处轻轨吊挂方式
3、对于顶板破碎的巷道,可以采用两根锚杆和一根锚索配合使用的方式进行加固。
锚杆锚索配合吊挂方式
4、为防止机车运行过程中,轨道左右摇摆,斜巷每隔30米加一组横拉,平巷段每隔60米加一组横拉。
5、单轨吊道岔的安装要求
如图所示,单轨吊道岔通过弯轨和调节轨道的连接来完成。
六、运输效率计算
(一)、机车运行速度计算
1、使用DZ18003+2+3运输支架时,
机车从15101工作面切眼出车并运输至15102工作面切眼时,机车重量+起吊梁总重量+1人重量+支架重量
=10100+5640+27000+100=42840kg;
机车出车时,机车重量+起吊梁总重量+1人重量
=10100+5640+100=15840kg;
2、根据DZ18003+2+3机车的驱动图表得:
(1)、15101工作面切眼按照平均坡度10°
计算,进车速度为0.95m/s,出车速度为0.4m/s。
(2)、15101工作面回风顺槽按照平均坡度8°
计算,出车速度为0.95m/s,进车速度为1.5m/s。
(3)、15101工作面与15102工作面顺槽联络巷,按照平均坡度8°
计算,进车速度为0.95m/s,出车速度为1.5m/s。
(4)、15102工作面顺槽基本为段,中间最大坡度为12°
左右长度约30米,平巷段进车速度为1.2m/s,出车1.7m/s,12°
坡巷段进车速度为0.35m/s,出车0.88m/s。
(5)、15102工作面切眼按照平均坡度10°
计算,进车速度为0.4m/s,出车速度为0.95m/s。
驱动图表DZ18003+2+3,摩擦轮Ø
340,发动机565cm3,16/8发动机
3、机车运输支架往返一次所需时间
(1)、机车从15101工作面切眼撤除支架并且搬运至15102工作面切眼需要时间为:
T1=200÷
0.4+50÷
0.95+26÷
0.95+1112÷
1.2+30÷
0.35+200÷
0.4=2092s=34.87min
(2)、机车空车从15102工作面回到15101工作面搬运支架需要时间为:
T2=200÷
0.95+50÷
1.5+26÷
1.5+1112÷
1.7+30÷
0.88+200÷
0.95=1159.93s=19.33min
(3)、机车进出时间共:
T3=T1+T2=54.2min
(4)、按照15101工作面切眼吊运回撤支架时时间为30min,运至15102工作面切眼放下支架时间为10min,则运送一个支架共需要时间为:
T=T3+30min+10min=94.2min
(5)、每个小班按照8小时计算,去除机车检修时间和交接班时间60min,则每班运输支架的话,可以运输N=7×
60÷
94.2=4.45个,即每个小班可以运输4个支架,每天可以运输12个支架,15101工作面假设有支架120个,则共需10天即可完成所有支架运输任务。
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- 三元 煤业 单轨 安装 设计方案