【正文】 的干擾非常多，要考慮控制系統(tǒng)的抗干擾能力；在礦井生產(chǎn)過程考慮到礦工的素質(zhì)的原因，盡量避免罐簾門的傳動和控制機構(gòu)暴露在外面；不要占用罐籠內(nèi)較大的有效空間，且下大設備時不需拆卸的簾門機構(gòu)。升降人員時，嚴禁使用罐座。井、井底和中間運輸巷都應設置搖臺，并與罐籠停止位置、阻車器和提升信號系統(tǒng)聯(lián)鎖；罐籠未到位，放不下?lián)u臺，打不開阻車器；搖臺未抬起，阻車器未關(guān)閉，發(fā)不出開車信號。井下環(huán)境條件惡劣，容易發(fā)生各種電器事故，需要采取各種預防措施和設置必要得保護裝置，才能提高礦井生產(chǎn)得安全水平；礦井下最重要的電氣保護是漏電保護、保護接地和過流保護，即井下三大保護。一但發(fā)生電氣事故，保護裝置應迅速切斷故障部分的電源，防止事故得擴大和惡化，這樣才能確保人員、礦井和設備得安全。煤礦井下得空氣中含有沼氣和煤塵，在一定的條件下可以被點燃燃燒甚至發(fā)生爆炸，所以礦用電氣設備必須具有防爆性能。4) 利用單片機、動芯片、接近開關(guān)等電子元件組成的控制系統(tǒng)控制電機的動作狀態(tài)，從而使罐簾門開啟和關(guān)閉,實現(xiàn)豎井提升中罐簾門的自動控制。2) 開關(guān)罐簾門時橫桿在上下運行過程中，兩端位移量不同，摩擦阻力大、動作不靈活。3） 罐簾門的開關(guān)動作靈活、安全、可靠，操作方便省力，維修量小，把工人勞動強度低，有利于礦井提升的安全、高效進行。圖13 蝸卷式罐簾門 適用于升降人員與物料的各種罐籠的罐簾門的設計原則:1） 罐簾門適用于升降人員與物料的各種形式罐籠，并能滿足最大額定乘載人員情況下的安全需要。應根據(jù)罐籠的特點設計相應的安裝方式，并考慮安裝后對罐籠自身的影響，如增加了罐籠的質(zhì)量等。渦卷罐簾門比較適合單、雙層雙車罐籠使用。開門時，渦卷彈簧釋放能量拉動橫桿組上提．情況也一樣，因而開門、關(guān)門時都很省力。 渦卷式罐簾門 蝸卷式罐簾門是近幾年研制成功的一種罐簾門，它的門型如圖13所示，這套系統(tǒng)在關(guān)門時，向下輕拉罐門橫桿組，橫桿組在重力作用下牽引鋼絲繩，通過卷輥迫使渦卷彈簧儲能。d、閉鎖裝置。c、導軌。b、彈簧。由橫桿、縱鏈和軸承組成。2）半自動罐簾門的研制原理及制作（1） 半自動罐簾門的研制原理半自動罐簾門的是利用彈簧儲存能量的原理而制作的，罐簾門在人工關(guān)閉時，輕輕下拉即可，并靠彈簧儲存能量的原理儲存能量；罐簾門打開時，依靠彈簧儲存的能量，自動開啟。（3） 上下井的乘罐人員經(jīng)常在罐籠還未停穩(wěn)的情況下，就先開啟罐簾門做下罐籠的準備；還有個別人員在罐籠運行中就開啟罐簾門，不利于乘罐人員的安全。 半自動彈簧儲能式罐簾門 半自動彈簧儲能式罐簾門門型如圖12所示：圖12 半自動彈簧儲能式罐簾門1）研制原因（1） 以前使用的罐簾門是柵欄式罐簾門，靠罐簾門的重力下放，罐簾門兩側(cè)以鋼絲繩作導軌，把工開啟罐簾門時很費力，增加了把鉤工的勞動強度。它的優(yōu)點是適用于升降人員和升降人員與物料的各種罐籠，且不占用罐內(nèi)有效承載空間；罐簾底部橫桿兩端固定在無極繩上，在任意橫桿的任何部位施加向上或向下的作用力時，都能確保罐簾橫桿兩端沿上下垂直方向同步上下運行，運行阻力極??；罐簾橫桿采用密度小、抗彎曲性能好且彈性大的新型MC尼龍棒制造，橫桿連接的無極繩采用柔韌性好、伸長系數(shù)低的高強度尼龍繩或耐腐蝕、高強度、柔韌性好的鋼絲繩。2)系統(tǒng)運行原理如圖11所示，當簾子下端橫桿任意部位受向上的作用力時，以左端受力為例，動作過程如下：力F作用于橫桿左端—橫桿左端上移—與橫桿左端固定的無極繩帶動滑輪Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ順時針旋轉(zhuǎn)—與橫桿右端固定的無極繩帶動橫桿右端與左端同步上移—橫桿右端下部無極繩上移—帶動滑輪I、V、Ⅵ逆時針旋轉(zhuǎn)—系統(tǒng)實現(xiàn)同步運行。 總結(jié)以前設計的幾種罐簾門的門型 輕型無極繩式罐籠柵欄門1)設計中應解決的關(guān)鍵問題(1)罐簾門的橫桿及連接繩或鏈環(huán)材質(zhì)密度大，強度低，開啟操作費力，故障率高，安全可靠性差。它的缺點是在罐籠端頭部裝有罐簾限位移動橫桿，因此不能進出升降礦車。僅適用于單純升降人員的罐籠。它的缺點是在開柵欄門時需占用罐籠內(nèi)較大的有效空間，對標準罐籠而言，采用此安全門只能作升降人員，不能兼用升降標準礦車，因而降低罐籠的使用效率。它適用于升降人員和加寬型的升降人員與物料的罐籠。另外橫桿連接鏈易磨損，故障率較高。為保證罐簾有足夠的強度，使罐籠在最大額定乘載人員情況下，因外力作用突然傾斜時，乘罐人員不會因罐簾強度不足而出罐墜井，因而罐簾橫桿通常采用直徑18mm以上的圓鋼或外徑20mm以上的鋼管制造，一個1噸標準罐籠的罐簾約重3千克，罐籠越寬，罐簾越重，打開罐簾門的操作越困難，通常需二人配合操作才能打開。常規(guī)設計中采用圓鋼兩端彎成圓環(huán)作橫桿，橫桿之間用金屬鏈連接限制橫桿間距，左右兩則用圓鋼作罐簾限位升降移動導桿，用罐簾吊鉤將打開的罐簾吊起固定，設計簡單，便于加工制造和維修。 對當前幾種型式罐簾門的比較分析根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，目前國內(nèi)專為升降人員和升降人員與物料的罐籠的罐門或罐簾(以下統(tǒng)稱為罐簾門)，有下列類型： (1)左右兩側(cè)靠豎桿定位、靠人工托起、靠重力下滑的上下滑動式柵欄門適用于升降人員和升降人員與物料的罐籠。中國礦業(yè)大學成人教育學院2012屆畢業(yè)設計（論文）1 緒論 導言罐籠是礦山立井中廣泛使用的一種重要的運輸設備，它主要的作用是對人和物料的提升，其運行狀況正常與否直接影響生產(chǎn)的效率和安全?！睹旱V安全規(guī)程》04版(以下簡稱《規(guī)程》)規(guī)定：專為升降人員和升降人員與物料的罐籠(包括有乘人間的箕斗)，進出口必須裝設罐門或罐簾， m，罐門或罐簾下部邊緣至罐的底部的距離不得超過250 mm，簾橫桿的間距不得大于200 mm ，罐門不得外開。此種柵欄門的優(yōu)點是適用范圍廣。它的缺點是在打開罐簾時，需讓橫桿兩端平行上移，否則阻力增大，難以開啟到位。把鉤工當班期間需頻繁操作罐簾門，勞動強度大，易疲勞。 (2)繞固定轉(zhuǎn)軸限位旋轉(zhuǎn)的雙扇內(nèi)開水平轉(zhuǎn)動式柵欄門。它的優(yōu)點是常規(guī)設計中采用角鋼或鋼管、帶鋼焊接，強度大，安全系數(shù)較大，開門省力，把鉤工操作勞動強度低，易操作。 (3)上下兩端限位，只能沿水平方向左右移動的水平拉動式柵欄門。它的優(yōu)點是常規(guī)設計中，采用圓鋼和金屬鏈環(huán)連接制造，設計簡單，便于操作，把鉤工勞動強度低，罐籠門不占有罐籠內(nèi)的有效乘人空間。另外還有沿上部轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動的上開式等其它不常見形式。(2)開關(guān)罐簾門時橫桿在上下運行過程中兩端位移量不同，摩擦阻力大，動作不靈活。圖11 輕型無極繩式罐籠柵欄門 由上述分析可知，該罐簾門下部橫桿任意點受力，整個罐簾門都會左右平衡同步上移或下落．從而避免了左右兩邊運行不同步把鉤工打開簾子困難問題的發(fā)生。因此整個罐簾門強度高，質(zhì)量輕(與原有尺寸的鋼制柵欄門相比僅為原質(zhì)量的3／10)，耐腐蝕，耐磨損，操作靈活方便，故障維修率低它的缺點是設計較復雜，與尺寸、強度相同的鋼制柵欄門相比，造價較高。（2） 把鉤工在用力開啟罐簾門時，經(jīng)常會因用力過猛而掉安全帽，不利于把鉤工的安全。 （4） 罐籠運行過程中，突然制動，罐簾門容易彈起，不利于乘罐人員和運送物料的安全，對井筒設備的安全不利。（2）半自動罐簾門的組成半自動罐簾門主要有四部分組成：a、罐簾門。橫桿和縱鏈組成可伸縮的罐簾門，軸承使罐簾門開啟、關(guān)閉靈活。儲存能量，使關(guān)閉的罐簾門在打開閉鎖時，依靠彈簧儲存的能量，自動開啟罐簾門。固定關(guān)閉時的罐簾門，同時用于罐簾門開啟、關(guān)閉時的導向。用于關(guān)閉罐簾門時閉鎖，防止罐籠在運行中自動開啟。門關(guān)好后，有相應機構(gòu)將罐門緊固，方便可靠。此外，罐籠下大設備時，一般只需將橫桿組全部推往水平段導軌即可，操作方便。對于在投入罐籠的使用罐簾門。渦卷罐簾門安全、可靠、開啟輕便，且下大設備時不需拆卸，有一定實用價值和推廣價值。2） 罐簾門不占用罐內(nèi)有效乘載空間。：1) 簾門的橫桿及連接繩或鏈環(huán)材質(zhì)密度大、強度低、啟操作費力、故障率高、安全可靠性差。3) 以電機帶動減速器作為開關(guān)罐簾門的動力源，采用蓄電池供電。 設計中應該考慮的問題 煤礦井下得環(huán)境特點及對礦用電氣設備的要求很嚴格。由于環(huán)境惡劣，井下供電系統(tǒng)及設備容易發(fā)生漏電、人身觸電、短路、過負荷、點火災、電雷管提前引爆等電氣事故，所以必須采用各種預防措施和設置必要得保護裝置，以防止各種電氣事故得發(fā)生。安全用電是保證礦井安全生產(chǎn)得關(guān)鍵之一。立井使用罐籠提升時，井口、井底和中間運輸巷的安全門必須與罐位和提升信號聯(lián)鎖；罐籠到位并發(fā)出停車信號后安全門才能打開；安全門未關(guān)閉，只能發(fā)出調(diào)平和換層信號，但發(fā)不出開車信號；安全門關(guān)閉后才能發(fā)出開車信號；發(fā)出開車信號，安全門打不開。立井井口和井底使用罐座時，必須對罐座設置閉鎖裝置，罐座未打開，發(fā)不出開車信號。在煤礦立井提升過程中環(huán)境的復雜性。2 自動罐簾門門型部分的分析及初步設計 立井罐籠的罐門結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但使用效果普遍不夠理想，以目前使用最多、向上開啟的簾式罐門為例，其結(jié)構(gòu)雖簡單，但比較笨重，橫桿易變形，罐久開啟也不靈活，“卡死”現(xiàn)象時有發(fā)生。另外，罐籠下大設備時還需將罐門拆掉，影響了生產(chǎn)效率。在門型的設計中增加了許多零部件，詳細情況如表21所示，新型罐籠門的門型如圖1—1所示；表21 門的零件及控制元件組成：安裝零件、部件作 用備 注滑輪傳遞動力、改變力的傳遞方向六個從動定滑輪；一個主動滑輪；從動調(diào)整滑輪張緊無極繩安裝在防水棚上；左右螺旋扣；；裝在無極繩上； 軸承、彈簧、螺栓使主動桿更好的動作裝在主動長棒上；角鋼、螺栓使從動桿更好的動作裝在主動短棒上；新型MC尼龍棒作罐簾門橫杠四個從動短棒；一個主動長棒；不銹鋼繩懸掛罐簾門、傳遞動力； ；電動機驅(qū)動傳動系統(tǒng)安裝在防水棚上蓄電池為整個系統(tǒng)提供電源安裝在防水棚上滑道倒向、承受門力安裝在罐籠門兩側(cè)的門框上圖21 自動罐簾門的門型 3 對簾門機械傳動部分的設計與計算及強度校核這部分是罐簾門的傳動部分和整個門承受力的主要部分，該結(jié)構(gòu)包括滑輪、滑道、鋼絲繩、主動桿、從動桿、滑道固定螺栓、軸承、導向角鋼、螺釘。在此傳動系統(tǒng)中滑輪是改變力的傳遞方向的。因此整個罐簾門強度高，質(zhì)量輕(與原有尺寸的鋼制柵欄門相比僅為原質(zhì)量的3／10)，耐腐蝕，耐磨損，操作靈活方便，故障維修率低；它的缺點是設計較復雜，與尺寸、強度相同的鋼制柵欄門相比較大，造價較高。當有巨大的力沖擊時是橫桿先彎曲再，因為強度不如滑道的大不會對滑到造成太大的影響。主動橫桿的受力如下圖所示： 由于橫桿上的載荷和支反力對跨度中心點對稱，在截面C左側(cè)的外力只有，且在截面C上引起的剪力是正的，故截面C上的剪力為。 主動橫桿的截面是一個橢圓形，在計算時為了方便計算把它看成是長方形，因為它它只是一個簾門桿，它的尺寸大小對整個系統(tǒng)的精度影響不大只要有足夠的強度就可以了，基本的尺寸為長軸長為d=60mm，短軸長為a=40mm，那么由于是按照長方形的形狀計算抗彎截面系數(shù)，選取橢圓截面的最大長方形實體尺寸，長為c=45mm，寬為d=30mm；主動橫桿的抗彎截面系數(shù)為：于是有 通過對橫桿的計算校合，尼龍66的彎曲強度為98～107MPa抗彎強度完全符設計要求。那么橫桿所能承受的最大彎矩是： 由計算可知橫桿在承受最大的力為3560 從動桿及兩端的角鋼 罐簾門的從動橫桿采用新型MC尼龍棒，主要是為了降低罐簾門的重量，既減少電動機的負載，降低電動機所消耗的功率，因為在罐籠上沒有外部電源為罐簾門的驅(qū)動電機供電，只能采用蓄電池為其供電，因此從節(jié)電的角度考慮罐簾門的橫桿應該盡量減少從動橫桿的質(zhì)量，從動橫桿的上升是由主動橫桿的推力上升的，從動橫桿上裝有懸掛鋼絲繩的夾緊裝置、導向角鋼、傳動鋼絲繩的滑套和固定螺釘。 ，重量很輕。表32 不銹鋼鋼絲繩的力學性能：由設計圖紙可知鋼絲繩，鋼絲繩的全長大約為，鋼絲繩得強度模量為E=186～206取。而鋼絲繩的最小破斷力遠大于簾門的總重量，故完全滿足使用要求?；喌男螤钊鐖D所示和尺寸參考下表3—3圖3—6 滑輪的形狀參數(shù)鋼絲繩直徑:表33滑輪的形狀和尺寸參數(shù)項目基本尺寸（參考尺寸）基本尺寸（R）/mm尺寸基本尺寸（R）/mm極限偏差|1級(+,0)基本尺寸（R）/mm極限偏差|2級(+,0)基本尺寸（H）/mm基本尺寸（B1）/mm22基本尺寸（E1）/mm15基本尺寸（C）/mm參考尺寸（R1）/mm7參考尺寸（R2）/mm5參考尺寸（R3）/mm參考尺寸（R4）/mm參考尺寸（M）/mm4參考尺寸（N）/mm0參考尺寸（S）/mm6 鋼絲繩與滑輪的摩擦力的計算：查表34可知鑄鐵滑輪與鋼絲繩的摩擦系數(shù)為=～，單位線長度的許用壓力為[q]=100150，假定預緊力為1000N，f=。由上式可知增