【導(dǎo)讀】制動(dòng)器、聯(lián)軸器、抱索器和鋼絲繩進(jìn)行了選型，并對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置輸出軸進(jìn)行了選型并校核。架空裝置的各項(xiàng)參數(shù)，保證運(yùn)行過程中各組成部分能適應(yīng)載荷及工況的變化。控系統(tǒng)裝置組合，有效保證架空索道乘人裝置的可靠運(yùn)行。其工作原理類似于地面旅游索道，它通過電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)減速機(jī)上的摩擦輪。乘人抱索器或物料箱與鋼絲繩連接并循環(huán)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)送人員及物料的目的。這種井下索道運(yùn)輸與斜井人車運(yùn)輸相比較，具有更安全實(shí)用、運(yùn)送能力大、動(dòng)力消。具有大運(yùn)量、連續(xù)運(yùn)輸、連續(xù)變坡拐彎的特點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。和集中控制，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。地下礦用架空索道也是煤礦乘人裝置最為理想的高效。礦井輔助運(yùn)輸機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。索道各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)有了很大提高。算，解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問題，并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。為“架空乘人裝置”,并俗稱“猴車”。架空乘人裝置時(shí)煤礦井下運(yùn)送工作人員的首選設(shè)

　　

【正文】 300mm 時(shí)，可采用腹板式；當(dāng) dd≤ 300mm，同時(shí) D1d1≥ 100mm 時(shí)，可采用孔板式；當(dāng) dd＞ 300mm 時(shí)，可采用輪輻式。 本裝置所用驅(qū)動(dòng)輪直徑為 900mm，故采用輪輻式。 輪轂和輪輻的尺寸計(jì)算如下： 式中： P—— 傳遞功率， KW； n—— 驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速， r/min； Za—— 輪輻數(shù) 已知 P=， n= r/min， 取 Za=6 則 ，圓整 130mm。 d1=(～ 2)d， d 為軸的直徑 已知軸的直徑 d 為 130mm，則 d1=(～ 2)d=234～ 260mm L=(～ 2)d，當(dāng) B＜ 時(shí)， L=B 驅(qū)動(dòng)輪外形結(jié)構(gòu)尺寸如下圖 35 圖 36 驅(qū)動(dòng)輪外形結(jié)構(gòu)尺寸 （ 3）驅(qū)動(dòng)輪的輪槽 驅(qū)動(dòng)輪的輪槽因纏繞的是鋼絲繩，不是 V 帶，所以不同于 V 帶輪的輪槽設(shè)計(jì)。 驅(qū)動(dòng)輪的輪槽內(nèi)布置有輪襯，防止鋼絲繩與槽內(nèi)金屬面接觸，增加磨損量。為了防止鋼絲繩從輪槽上脫落，輪槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，外形結(jié)構(gòu)圖如下 : 圖 37 輪槽外形結(jié)構(gòu) （ 4）驅(qū)動(dòng)輪的技術(shù)要求 鑄造、焊接或燒結(jié)的驅(qū)動(dòng)輪在輪緣、腹板、輪輻及輪轂上不允許有砂眼、裂縫、縮孔及氣泡；鑄造驅(qū)動(dòng)輪在不提高內(nèi)部應(yīng)力的前提下，允許對(duì)輪緣、凸臺(tái)、腹板及輪轂的表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ)；轉(zhuǎn)速高于極限轉(zhuǎn)速的帶輪要做靜平衡，反之要做動(dòng)平衡。其他條件參見 GB/T 中的規(guī)定。 牽引鋼絲繩的選用 鋼絲繩是起重機(jī)械的重要零件之一，它具有強(qiáng)度高、自重輕、運(yùn)行平穩(wěn)適于高速、彈性較好、極少突然斷折等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于機(jī)械、采礦等各方面。乘人裝置鋼絲繩應(yīng)選用線接觸，右同向捻帶纖維芯的股式結(jié)構(gòu)鋼絲繩（ 6 19S），在有腐蝕環(huán)境中推薦選用鍍鋅鋼絲繩。在索道中常選用 6 19 鋼絲繩，計(jì)算強(qiáng)度其安全系數(shù)選取用不小于 6。編接接頭的長(zhǎng)度，不得小于鋼絲繩直徑的 1000 倍 ,鋼絲繩有 MA 標(biāo)志的產(chǎn)品。 （ 1）鋼絲繩之所以易于彎曲，主要是由于采用了直徑較小的細(xì)鋼絲， M=EIa/R 礦用架空索道設(shè)計(jì)與計(jì)算 (CAD 圖 +原理圖 +摘要 +英文文獻(xiàn) ) 上公式是將直徑 d的鋼絲彎曲為半徑為 R的圓環(huán)時(shí)所需的彎矩可以看出鋼絲繩直徑 d 愈小，彎曲所需力矩 M 愈小，更易于彎成較小的曲率半徑 R。 （ 2）鋼絲繩的受力分析 ? 1≈ (π /4) d2=(π /4)) D12 式中： S—— 鋼絲繩的拉伸載荷； d—— 鋼絲繩的直徑； i—— 鋼絲繩的鋼絲總數(shù)； D1—— 鋼絲繩的直徑； ψ —— 充滿率，ψ =i (π /4) d2/(π /4) D12 ψ —— (8 股點(diǎn)接觸繩 ) ψ —— (6 股點(diǎn)接觸繩 ) ψ —— (8 股點(diǎn)接觸繩 ) ψ —— (6 股點(diǎn)接觸繩 ) 當(dāng)鋼絲繩繞上卷筒時(shí)，鋼絲受到彎曲，由于它是螺旋形，彎曲應(yīng)力比直鋼絲繞上圓筒時(shí)小，約為其值的 40%，故 ? W≈ 式中 E= 105N/mm2 D—— 動(dòng)輪直徑。 (3)鋼絲 繩在擠壓載荷 P 的作用下產(chǎn)生的擠壓應(yīng)力為 ? =(PE2ρ 2)1/3 式中：ρ —— 接觸折合率； E—— 折合彈性模數(shù)。 E=2E1E2/ E1+E2 (E1= 105N/mm2,E2=1 105N/mm2) 起重機(jī)鋼絲繩根據(jù)不同工作條件應(yīng)有一定的安全系數(shù)。 即 Fmax S≤ Fp Fp=ψ FO 所以 FO≥ Fmax S/ψ Fmax—— 鋼絲繩最大靜拉力 ； FO—— 鋼絲繩破斷拉力綜合； ψ —— 鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)； S—— 鋼絲繩的安全系數(shù)； 鋼絲繩張力的計(jì)算： Sk=m Smax 式中： Sk—— 鋼絲繩破斷拉力總和； m—— 鋼絲繩的最低安全系數(shù)， 取 m=6； Smax—— 最大張力點(diǎn)張力； Sk=m Smax=6 = 因此，由以上公式及有關(guān)數(shù)據(jù)，查《起重機(jī)械》選擇鋼絲繩 6 19￠ 20，其鋼絲繩最小破斷拉力： 207KN，公稱抗拉強(qiáng)度 1570Mpa，鋼絲繩的直徑 d=20mm，鋼絲繩參考質(zhì)量 m=147kg/100m。 最小鋼絲繩破斷拉力總和 =鋼絲繩最小破斷拉力 （纖維芯），為 。 乘人裝置的設(shè)計(jì) 乘人裝置由吊椅和抱索器兩部分組成，由工廠自行研制，具有方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)。 圖 38 吊椅 圖 39 活動(dòng)抱索器 本裝置選擇一鉤一瓦型活動(dòng)式抱索器，吊椅與抱索 器連接，抱索器在鋼絲繩上滑動(dòng)，鉤槽和瓦槽內(nèi)有耐磨耐高溫的襯墊，這樣避免鋼絲繩和抱索器之間過渡磨損。 抱索器結(jié)合旅游索道的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，自行研制的活動(dòng)式抱索器，該抱索器不易損壞，運(yùn)行可靠。 鋼絲繩距巷道底板高為 2100mm，鋼絲繩插接長(zhǎng)度≥鋼絲繩直徑的 1000 倍。吊椅應(yīng)用人機(jī)工學(xué)原理設(shè)計(jì)，吊椅造型結(jié)構(gòu)美觀大方、新穎，人員上下方便、乘座舒適和安全可靠。吊椅的吊桿采用鋼管冷彎模壓加工而成，高度畢業(yè)論文 托繩裝置的設(shè)計(jì) 托繩裝置主要由托輪吊架和托（壓）繩輪等組成。 所有托輪均鑲有耐磨的非金屬 K25 輪襯，有效保護(hù)鋼絲繩，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命。輪襯材料分聚氨酯、橡膠、工程塑料、一般塑料。本裝置選用的 K25 輪襯材料是工程塑料。聚氨酯造價(jià)昂貴，不宜選擇；橡膠摩擦力小，速度較快時(shí)容易打滑；一般塑料布耐磨，使用壽命短暫。在變坡點(diǎn)處設(shè)雙組托輪組受力均衡，不易磨損。托壓輪組使鋼絲繩在運(yùn)行中更加平穩(wěn)不易脫繩。如圖：托繩裝置（單托輪和托壓輪） 圖 310 托繩裝置（單托輪和托壓輪） 托（壓）繩輪 由輪體 輪蓋 軸 緊固件 4 等組成。由于托（壓）繩輪受力大小和角度不同，有單、雙等不同 托（壓）繩輪。為防止運(yùn)載 索在運(yùn)行中發(fā)生向內(nèi)跳索而發(fā)生事故，其內(nèi)側(cè)輪緣要高于外側(cè)或在吊架上設(shè)置擋板。 輪體是精密鑄造制造，托輪輪襯應(yīng)是耐磨、防靜電、阻燃材料制造的可更換的輪襯。輪體內(nèi)安裝一對(duì)滾動(dòng)軸承。 當(dāng)輪襯磨損三分之二（即余厚為三分之一厚度）厚度時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換輪襯。 托輪吊架是通過 U 型卡與厚度為 50mm 的連接板通過螺栓聯(lián)接在工字鋼大梁上。 托輪吊架由方鋼管或槽鋼制作。 并在變坡點(diǎn)全部做成上下可調(diào)式，這樣便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和調(diào)試。 托輪梁安裝示意圖如上所示： 圖 311 托輪梁安裝示意圖 尾輪及張緊裝置的設(shè)計(jì)總裝示意圖： 圖 312 尾輪及張緊裝置示意圖 尾輪裝置采用小車式裝置，該裝置裝有四個(gè)滾輪，根據(jù)張力需要，可在槽鋼導(dǎo)軌上自由滑行。輸出軸為固定心軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，強(qiáng)度好。 采用機(jī)尾重錘拉緊裝置。設(shè)置動(dòng)滑輪機(jī)構(gòu)，重錘重量?jī)H為鋼絲繩拉力的 1/4；設(shè)手動(dòng)小絞車調(diào)整機(jī)構(gòu)，操作方便，保證系統(tǒng)恒力張 緊，可靠運(yùn)行。尾部裝置懸空安裝在平巷上以利張緊鋼絲繩，還可減少重錘數(shù)量。導(dǎo)軌梁。重錘梁、小絞車梁均為貫穿梁。 （ 1）尾輪（張緊輪）部分 該部分由尾輪、尾輪架、滾輪、尾輪心軸和滑輪組等組成。 尾輪是對(duì)無極運(yùn)載鋼絲繩在張緊部分起導(dǎo)向作用，鋼絲繩在運(yùn)行過程中張力變化時(shí)，同滾輪一起在導(dǎo)軌上前后移動(dòng)，達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)載鋼絲繩在運(yùn)行過程中的張力，以保證運(yùn)載鋼絲繩的張力和撓度以及驅(qū)動(dòng)輪的摩擦力的要求。 圖 313 尾輪裝置 （ 2）張緊絞車部分 該部 分由手輪 減速器 聯(lián)軸器 卷筒 軸承座 5 和雙滑輪 6 等組成。張緊小車隨時(shí)調(diào)節(jié)行程，防止重錘落地和沖頂。 圖 314 張緊小車 （ 3）拉緊行程確定： Li= 2=4m 考慮富裕系數(shù)，最終確定 L=7m （ 4）拉緊裝置選擇 架空乘人裝置上采用的拉緊裝置有固定絞車式拉緊、重錘拉緊和自動(dòng)拉緊三種形式。比較三種方式可知： 中位置是固定的，這種拉緊方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、對(duì)污染不敏感，工作可靠，拉緊行程長(zhǎng)，調(diào)整方便 。缺點(diǎn)是乘人裝置運(yùn)轉(zhuǎn)過程中由于鋼絲繩的彈性變形和塑性伸長(zhǎng)引起的張力降低，可能導(dǎo)致鋼絲繩在滑輪上打滑。 置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維護(hù)量小，是一種經(jīng)濟(jì)較理想和拉緊裝置，特別適用于井下架空乘人裝置，工作拉緊力可以自動(dòng)調(diào)整且拉緊行程足夠。根據(jù)使用場(chǎng)合的不同，可分為重錘垂直拉緊裝置和重錘車式拉緊裝置等。 置是一種在架空乘人裝置工作中能按一定的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)拉緊力的拉緊裝置。它使鋼絲繩具有合理的張力，自動(dòng)補(bǔ)償輸送帶的彈性變形和塑性變形，尤其是在起動(dòng)時(shí)可以增大拉緊，防止起動(dòng)過程中鋼絲繩打滑，正常工作時(shí)，減小拉緊力，保證鋼絲繩的安全性，但缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴，不易操作控制和維護(hù)，工廠一般工作人員難以進(jìn)行操作維護(hù)。 本裝置是具有輸送距離長(zhǎng)，由于傾角變化較大，采用自動(dòng)拉緊裝置拉緊難以控制維護(hù)，同時(shí)拉緊設(shè)計(jì)技術(shù)性高，成本也較大，用其它拉緊方式拉緊行程難以保證，綜合考慮設(shè)備的工作穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，選用重錘拉緊裝置拉緊方 式。 （ 5）重錘 如圖所示。該部分由配重塊 配重吊架 鋼絲繩 3 和單滑輪 4 組成。配重塊一般應(yīng)設(shè)置在線路張力較小的最低點(diǎn)，自然調(diào)節(jié)運(yùn)載鋼絲繩運(yùn)行時(shí)的張力變化。 配重塊重力應(yīng)按設(shè)計(jì)值安裝，其配重塊應(yīng)交錯(cuò)排列組裝，互相靠緊，避免松動(dòng)。當(dāng)配重塊上下移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)防止配重塊從吊架上脫出。