斜井跑车防护装置可靠性研究.pdf

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1、·110·煤矿机电2015年第3期系数S>t3，本支撑梁安全系数是3．45，可以满足工程实际需要。由图2可知，支撑梁在所受工作载荷下，最大变形为3．455mm，变形趋势过渡均匀，在正常形变范围内，满足刚度要求。3支撑梁模态分析支锚一体机在作业过程中，工作载荷较大且变化明显，必然造成工作台的振动和摇晃，影响支持支撑梁的强度和可靠性，需要对其进行模态分析。模态分析主要用于研究机械零部件的振动特性，即固有频率和振型。借助SolidworksSimulation软件对支撑梁进行模态分析，设置模态提取数目为6，约束条件与前面相同，求解后各阶模态

2、与固有频率如表1所示，l、2阶振型如图3所示。表1支持主梁前6阶模态频率阶数1234URES／mm影4。814E鲫-ffl‘)甍4012EHIO16lIEH)o3209E+002808E+00。2鼻盯E+002ⅢBm0605E+60204E+60B8．02m4E一+00‘jRES／IIIllI黔34，16：㈣E+00：g譬2#47E+0012562E+00I2278ET00ll993E+00ll708E+001．1424E叫)(}1139E+001S54IE+000猷碧鬻■。(b)图3支撑梁的一、二阶振型图由图3可知，第一阶振型表现为

3、支撑梁的前端下部左右扭曲摆动；第二阶振型表现为支撑梁连接销轴处的上下摆动，由此引起前端部位的变形。由表1数据可知，从第三阶振型开始，模态频率已高达928．99Hz。因此，重点关注第一阶(基本频率)和第二阶振型，即在结构设计中保证支撑梁前端和连接销轴处的结构和连接强度，防止支锚一体机作业过程中因振动造成这些部位的结构破坏。4结论1)对支锚一体机的支撑梁进行了结构强度分析，发现结构应力集中位于连接销轴处，大小为574．39MPa，建议材料选择Q660，经验算安全系数为3．45，满足使用要求。2)支锚一体机中载荷变化大，易引起设备摆动。模态

4、分析结果表明，支撑梁基础频率为391．6Hz，最大振幅发生位置位于梁前端和连接销轴处，设计时应保证该部位的结构强度。(收稿日期：2014—11—06)卢建宝．斜井跑车防护装置可靠性研究[J]．煤矿机电，2015(3)：110—112．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2015．03．038文章编号：1001—0874(2015)03—0110—03斜井跑车防护装置可靠性研究卢建宝(永安煤业有限责任公司东坑煤矿，福建永安366019)中图分类号：TD55文献标识码：B矿井在使用串车提升过程中，存在安装不完善、设置不合理、

5、使用维护不到位等现象，使安装后的跑车防护装置起不到有效的防护作用，在实际应用会出现误动、拒动、档车栏位置不合理及未起到有效防护作用等问题。因此，针对以上问题，提出了提高ZDC斜井跑车防护装置可靠性的方法，以增强跑车防护装置在斜井提升运输中的保护作用。1系统结构及工作原理1)系统结构ZDC斜井跑车防护装置主要由操作箱、编码器、位置传感器、收放绞车、电控箱、缓冲式吸能器和柔性挡车栏等装置组成，如图1所示。2)工作原理本装置以PLC为控制核心，用传感器检测串车组在巷道的位置，采用RS485控制绞车房信号。在绞车启动时，绞车房主控PLC对编码

6、器发出的脉冲进行计数，PLC根据计数的结果转换成绞车的旋转角度和旋转方向，从而判断串车组的位置和运行方向。如图1所示，以1、2挡车器为例，其工作过程如下：(1)当矿车在上车场时所有挡车栏全部处于关闭状态。(2)串车下行：当串车组下行至A1点时第一道挡车栏打开，当串车组下行至B点时第一道挡车栏关闭；当串车组下行至A2点时第二道挡车栏打开；多道挡车栏工作过程以此类推。(3)串车上行：当串车组从下车场提升接近至第二道挡车栏时该挡车栏打开，当上行至A2点时第二道挡车栏关闭；当串车组上行至B点时第一道挡车栏打开，当串车组上他一％砸∞∞心壁跏m哪

7、哪⋯2015年第3期煤矿机电3451一常闭式档车栏；2，6一收放绞车；3，7一滑轮；4一吸能器；5一钢丝绳；8一声光报警器；9一绞车；lO一控制箱；11一收放绞车控制箱图lZDC新型斜井跑车防护装置结构图行至Al点时第一道挡车栏关闭。(4)发生跑车：当串车组在提升过程中发生跑车事故时，必有矿车撞在钢丝绳网结构的挡车栏上，此时安装在钢带上的力传感器检测到相应挡车栏上有冲击力存在。此时，控制装置立即发出停车信号和所有挡车栏禁止提起信号，防止将发生跑车的矿车放行，造成跑车事故扩大。所有这些信号，在控制回路中形成互锁信号，以确保斜井防跑车装置

8、安全、可靠的工作。2系统中存在的问题2．1挡车栏未起到防护作用由于挡车栏道数未按防护距离计算设置、吸能器固定不牢或损伤后未修复等原因，跑车时挡车栏未能将串车组有效栏住。2．2挡车栏设置位置不合理由于开启挡车网提前量不够、