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1、斜井平车场双钩串车提升系统设计问题分析摘要木文在充分研究斜井平车场双钩提升系统安全经济运行 的基础上，讨论了提升系统各几何参变量之间的相互制约关系和优化 设计原则，旨在推各参变量与提升系统设计原始参数（串车数量、天 轮、及绞车安装位置）之间的函数关系，并研究了这些变量的取值对 提升设备受力的影响。关键词提升系统设计分析一、问题的提出：斜井平车场双钩串车提升系统在矿山（特别是 中小型煤矿）应用较为普遍。搞好提升系统施工设计，对设备的安全 经济运行具有重要意义，其中上车场的井口至绞房段系统的布置合理 方式与各几何参数的取值，直接关系到钢丝绳的使用寿命、设备的运 行维修费用和上车场井巷开拓工程量的大
2、小，以及提升钢丝绳总合力 对绞车主轴的作用效果。二、要解决的主要问题1、合理布置上车场轨道线路，保证安全经济运行；2、合理确定天轮架高度，减少上车场巷道工程量；3、合理确定提升钢丝绳牵各种引角度，减轻钢丝绳磨损；4、钢丝出绳角的取值对绞车主轴强度影响定量分析；5、天轮架至绞车主轴水平距离合理计算。三、分析问题2、上车场轨道线路合理布置设计；（2）设计原则：必须方便安全操作，缩短调车时间，减轻人工 推车及摘钩劳动强度，有效防止矿车跑车飞车事故，尽最大限度地减 少巷道工程量（2）轨道线路设计（见附图一）设井筒倾角a ,井筒双轨在井口点F与二次变坡上的二分三道岔 连接，二分三道岔及插入段总长为Lo,
3、二次变坡倾角为0 （0 0 BC0 00K 00G- 02、天轮架高度计算(1) 设计原则：天轮架不能太低，应保证钢丝绳在二次变坡上的 牵引00,即0 = 0+4 0,A 00,以防止钢丝绳与二分三道岔之间相互 摩擦磨损，从而提高钢丝绳使用寿命；天轮架不能太高，否则会导 致拉钩角0较大，车辆跳道，摘钩困难，一般取摘钩角B=9ir； 为尽量降低天轮架高度，确保顺利摘钩，同时钢丝绳与二分三道岔不 产生摩擦磨损，一般取0 + 0.5。摘钩角取B =(2) 天轮架高度计算：设天轮顶点T,以二次变坡的起点F为原点, 过F水平向右，竖直向上的直线为经X、Y轴建立直角坐标系(见附 图一)，设T (x,y),
4、由图知：XE = FB-cos 0+BE-cos 0二Ye =FB-sinO + BE-sin 6-直线 FT： y= tgcpx直线 ET; y=tg(p-ez)(x-xE)+YE联解得：tg = k(XE -tg-Y)式中：令k=,并设天轮半径为人tg(0_O二)_t 聊则天轮架合理高度：Ht = JR = k-tg3 cos 0-2sin 0 L + : =drctg：2Ls +% _(hf +hc): - ( g t 严最大内偏角 u“ = arc() , DE = -(- + -)L222=arctgDS + (a + Y)21+Hj 一 (hf+hc)2 一( 求出的J*和a j均
5、应小130,（3）钢丝绳出绳仰角计算（见附图二）设上绳切天轮于0“滚筒圆周于0：分别于A, B；下绳切于天轮、 滚筒分别于D, C井架高比，天轮架至滚筒水平距离L=,且 iO2=Hj-（h+he）,作 0G/AB交0：B 于G, 0.E/AB交A0】于E, 0；F/CD交 CD于F,则AB与水平线夹锐角（上出仰角B】）大小为ZEOQ, CD与水 平线平角（下出仰角匚）大小为ZF0201 ,由图易得：B =Z01020-Z0102E亠 Hj（hf+hc）Ds-Dt=arctgarcsin匚2j（H,-（hf+hc）F+Lj咕 ZOQO + ZOREHj -（hf +hc）D -Dt= arctg
6、arcsm ,Ls2（Hj （hf + he） + Ls（4）钢丝绳对绞车主轴产生合力大小及强度影响因素分析设上、下钢丝绳拉力矢量分别为：一尹，其大小 为， F:,其岀仰角分别为耳、亠（见附图三）。应用力线平移定理将它依次为分别向主轴简化，可得二共点力 丁飞，夹角大小为d-同时得到二等效力偶，偶矩分别 是M、M,o M】=F 冬,M2=F2它们对绞车主轴产生的等效合力2 2矩为4 =咯（片-FJ,即为滚筒的拖动力矩。2 -简化等效合力：XF = R其大小：工 F = JF2 + 可 + 2FF2COS （ B _ 色）合力对主轴产生弯曲变形效应，当且仅当-片差值有最大值时 工F最小，提升负荷的
7、合力，对主轴产生的弯曲应力较小，可提髙主 轴使用寿命（但下出绳仰角不得小于15 ,以防止下出绳与绞车基 础相碰撞）。5、天轮中心至绞车滚筒主轴中心适宜水平距离Ls的设计当系统前述条件己知后，Ls可按规程规定的钢丝绳最大许用偏角 也=130,确定，此时Ls有最小值Lsmin BP,由图:t心亠2氏+ G + Y)因此得:L3ain = J365 (2Bg + a S 丫尸 + 0. 25 (必 + 几)2 (Hhf d 尸四、结束语据以上讨论，斜井双钩平车场串车提升系统施工设计问题较多，主要做好三方而关键参数的设计：即钢丝绳各种牵引角计算确定、天 轮架高度确定、天轮中心至绞车主轴中心水平的距离的计算，它们直 接联系提升系统的安全与经济运行。参考文献：1矿山固定机械手册2煤矿安全规程HBPe a f)40-5(Lu-BC)zs UloA=(LqBC)co H ilLs vos B yjr=FC. sin -* jjLc. sin t*zEL (2nL.-低道9 分道岔闭合点C；高低道牛奇:淡变坡超点F?TZ. 3 Im S说外低道阳七器安技点爪G：萊卞摘钩点E：高道 顶点B； 程点A；附图一 斜井平车场双钩提升系统图讯图三：出纯仰角対丄轴作用等效分析加怠图
