矿井提升机刚性罐道滚轮充发电及检测装置设计研究
发布时间：2021-03-28 03:51
近年来,矿井提升系统安全性要求逐渐提高,提升容器上安装了一系列监测和检测设备保障提升系统稳定运行,目前矿井通过在提升容器上安装矿用锂电池为监测和检测设备供电,然而一旦矿用锂电池电量耗尽则必须人工更换,浪费人力物力的同时产生安全隐患。针对这一问题,本文对矿井提升机刚性罐道滚轮充发电及检测装置进行了研究与设计。首先,介绍了矿井提升系统的组成和工作原理,并分析了其用电量需求和环境要求,分别对比了滚轮与罐耳和滚轮与刚性罐道两种接触摩擦发电方式,最终提出了利用滚轮与刚性罐道接触摩擦实现可靠充发电的设计思路,并验证了矿井提升机刚性罐道滚轮充发电及检测装置的可行性。其次,首次设计了直动偏置凸轮机构的滚轮摩擦接触发电装置,为了使滚轮始终压紧刚性罐道,倾斜布置整体装置,并依靠重力和弹簧力进行压紧,比单纯采用弹簧压紧响应更快,保证了即使在提升容器从一侧摆到另一侧最大摆动的情况下滚轮也始终压紧在刚性罐道上,同时弹簧还能起缓冲作用,保证发电机转速平稳;设计了滚轮摩擦接触装置、缓冲和压紧装置等零部件,对其进行了计算、选型和校核;设计了弹簧力传感器,监测滚轮施加刚性罐道压紧力,根据压紧力给出智能诊断;分析了发电装...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
矿井提升机系统组成图
将提升容器中的煤卸载到地面煤仓中进行存储，如此往复进行提煤。而载人时，与之类似，区别在于减少了装载和卸载煤的过程，取代的是矿井工人的上下，完成载人功能[42]。在上述的提升系统中，与矿井发电相关的装置为罐耳、刚性罐道和提升容器，利用提升机牵引提升容器上下运动产生的机械能并通过一定的发电装置转换为电能进行矿用锂电池充电，因此其结构和运动规律直接决定充发电的可行性和可靠性[43]。2.1.1提升容器在矿井中一般设置2个箕斗、罐笼用于提高效率，并进行质量配平，减少提升机的提升力矩和惯性冲击，实物如图2-2和图2-3所示。箕斗和罐笼的结构类似，以罐笼为例，罐笼包括一般为3层，罐笼下侧的上下两层均为载人层，按照提升机性能可运载一定数量的工人；罐笼的上层为载物层，有时放置采煤的相关设备，大部分时间空置；在罐笼的最上层设置钢丝绳牵引联接装置，用于钢丝绳的联接和上下提拉，同时在最上层根据需要安装一定的监测和检测装置，用于监测罐笼的运行状态并检测罐笼的载重量等。罐笼最外侧上下两端均设置若干罐耳，一根刚性罐道上设置1个正对刚性罐道的主罐耳和2个分布在刚性罐道两侧的副罐耳，用于约束罐笼在井中的偏摆，由安装在罐耳内图2-2箕斗现场实物图Figure2-2Sceneoftheskip图2-3罐笼现场实物图Figure2-3Sceneofthecage
将提升容器中的煤卸载到地面煤仓中进行存储，如此往复进行提煤。而载人时，与之类似，区别在于减少了装载和卸载煤的过程，取代的是矿井工人的上下，完成载人功能[42]。在上述的提升系统中，与矿井发电相关的装置为罐耳、刚性罐道和提升容器，利用提升机牵引提升容器上下运动产生的机械能并通过一定的发电装置转换为电能进行矿用锂电池充电，因此其结构和运动规律直接决定充发电的可行性和可靠性[43]。2.1.1提升容器在矿井中一般设置2个箕斗、罐笼用于提高效率，并进行质量配平，减少提升机的提升力矩和惯性冲击，实物如图2-2和图2-3所示。箕斗和罐笼的结构类似，以罐笼为例，罐笼包括一般为3层，罐笼下侧的上下两层均为载人层，按照提升机性能可运载一定数量的工人；罐笼的上层为载物层，有时放置采煤的相关设备，大部分时间空置；在罐笼的最上层设置钢丝绳牵引联接装置，用于钢丝绳的联接和上下提拉，同时在最上层根据需要安装一定的监测和检测装置，用于监测罐笼的运行状态并检测罐笼的载重量等。罐笼最外侧上下两端均设置若干罐耳，一根刚性罐道上设置1个正对刚性罐道的主罐耳和2个分布在刚性罐道两侧的副罐耳，用于约束罐笼在井中的偏摆，由安装在罐耳内图2-2箕斗现场实物图Figure2-2Sceneoftheskip图2-3罐笼现场实物图Figure2-3Sceneofthecage
【参考文献】：
期刊论文
[1]24 V锂电池充电器系统设计[J]. 王玕,王智东,张紫凡,陈志峰. 环境技术. 2020(01)
[2]矿用锚杆钻机机械臂结构设计与有限元分析[J]. 张君,孟国营,张乾一,汪爱民,薄欣. 煤矿机械. 2020(01)
[3]鼓膜-听骨链精细三维重建及谐响应有限元分析[J]. 胡力达,田广永,徐飘,林琼萍. 中国临床解剖学杂志. 2019(06)
[4]矿井提升机可靠性的优化改良[J]. 吴彦霞. 能源与节能. 2019(11)
[5]基于有限元技术的工程机械设计探讨[J]. 姚友忠. 内燃机与配件. 2019(21)
[6]煤矿低浓度瓦斯发电可行性研究[J]. 徐怀阁,宋永亮,刘增宝,边红星. 煤炭技术. 2019(11)
[7]16路智能锂电池充电、维护仪设计[J]. 宋金华,陈华强,吴林,谢启少. 计算机测量与控制. 2019(10)
[8]滚轮罐耳更换与二次防护技术要点研究[J]. 庞小光. 化工管理. 2019(30)
[9]两端带有弹簧支撑的轴向运动梁振动分析[J]. 李炀,谭霞,丁虎,陈立群. 动力学与控制学报. 2019(04)
[10]红庆梁矿井副立井大罐笼提升系统振动实验研究[J]. 于功江. 煤炭工程. 2019(07)
硕士论文
[1]动力锂电池组主动均衡技术研究[D]. 罗双.安徽理工大学 2019
[2]立井刚性罐道健康监测方法研究[D]. 王孝东.安徽理工大学 2019
[3]基于智能诊断的提升钢丝绳张力故障诊断系统研究[D]. 高鑫宇.太原理工大学 2018
[4]矿井提升机罐笼自发电与能量回收系统研究[D]. 任辉.安徽理工大学 2018
[5]滚轮罐耳刚度性能分析及试验研究[D]. 薛健健.安徽理工大学 2017
[6]矿井提升机刚性罐道充发电装置机构设计与研究[D]. 程玉华.河北工程大学 2017
[7]基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略研究[D]. 白欣.东北林业大学 2017
[8]立井提升容器的水平振动研究及结构改进设计[D]. 杨天恩.安徽理工大学 2016
[9]聚氨酯弹性体实心轮胎负载能力研究[D]. 韩国强.上海交通大学 2015
[10]矿井提升机卷筒设计关键技术研究[D]. 白恒.辽宁工业大学 2015
本文编号：3104828
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
矿井提升机系统组成图
将提升容器中的煤卸载到地面煤仓中进行存储，如此往复进行提煤。而载人时，与之类似，区别在于减少了装载和卸载煤的过程，取代的是矿井工人的上下，完成载人功能[42]。在上述的提升系统中，与矿井发电相关的装置为罐耳、刚性罐道和提升容器，利用提升机牵引提升容器上下运动产生的机械能并通过一定的发电装置转换为电能进行矿用锂电池充电，因此其结构和运动规律直接决定充发电的可行性和可靠性[43]。2.1.1提升容器在矿井中一般设置2个箕斗、罐笼用于提高效率，并进行质量配平，减少提升机的提升力矩和惯性冲击，实物如图2-2和图2-3所示。箕斗和罐笼的结构类似，以罐笼为例，罐笼包括一般为3层，罐笼下侧的上下两层均为载人层，按照提升机性能可运载一定数量的工人；罐笼的上层为载物层，有时放置采煤的相关设备，大部分时间空置；在罐笼的最上层设置钢丝绳牵引联接装置，用于钢丝绳的联接和上下提拉，同时在最上层根据需要安装一定的监测和检测装置，用于监测罐笼的运行状态并检测罐笼的载重量等。罐笼最外侧上下两端均设置若干罐耳，一根刚性罐道上设置1个正对刚性罐道的主罐耳和2个分布在刚性罐道两侧的副罐耳，用于约束罐笼在井中的偏摆，由安装在罐耳内图2-2箕斗现场实物图Figure2-2Sceneoftheskip图2-3罐笼现场实物图Figure2-3Sceneofthecage
将提升容器中的煤卸载到地面煤仓中进行存储，如此往复进行提煤。而载人时，与之类似，区别在于减少了装载和卸载煤的过程，取代的是矿井工人的上下，完成载人功能[42]。在上述的提升系统中，与矿井发电相关的装置为罐耳、刚性罐道和提升容器，利用提升机牵引提升容器上下运动产生的机械能并通过一定的发电装置转换为电能进行矿用锂电池充电，因此其结构和运动规律直接决定充发电的可行性和可靠性[43]。2.1.1提升容器在矿井中一般设置2个箕斗、罐笼用于提高效率，并进行质量配平，减少提升机的提升力矩和惯性冲击，实物如图2-2和图2-3所示。箕斗和罐笼的结构类似，以罐笼为例，罐笼包括一般为3层，罐笼下侧的上下两层均为载人层，按照提升机性能可运载一定数量的工人；罐笼的上层为载物层，有时放置采煤的相关设备，大部分时间空置；在罐笼的最上层设置钢丝绳牵引联接装置，用于钢丝绳的联接和上下提拉，同时在最上层根据需要安装一定的监测和检测装置，用于监测罐笼的运行状态并检测罐笼的载重量等。罐笼最外侧上下两端均设置若干罐耳，一根刚性罐道上设置1个正对刚性罐道的主罐耳和2个分布在刚性罐道两侧的副罐耳，用于约束罐笼在井中的偏摆，由安装在罐耳内图2-2箕斗现场实物图Figure2-2Sceneoftheskip图2-3罐笼现场实物图Figure2-3Sceneofthecage
【参考文献】：
期刊论文
[1]24 V锂电池充电器系统设计[J]. 王玕,王智东,张紫凡,陈志峰. 环境技术. 2020(01)
[2]矿用锚杆钻机机械臂结构设计与有限元分析[J]. 张君,孟国营,张乾一,汪爱民,薄欣. 煤矿机械. 2020(01)
[3]鼓膜-听骨链精细三维重建及谐响应有限元分析[J]. 胡力达,田广永,徐飘,林琼萍. 中国临床解剖学杂志. 2019(06)
[4]矿井提升机可靠性的优化改良[J]. 吴彦霞. 能源与节能. 2019(11)
[5]基于有限元技术的工程机械设计探讨[J]. 姚友忠. 内燃机与配件. 2019(21)
[6]煤矿低浓度瓦斯发电可行性研究[J]. 徐怀阁,宋永亮,刘增宝,边红星. 煤炭技术. 2019(11)
[7]16路智能锂电池充电、维护仪设计[J]. 宋金华,陈华强,吴林,谢启少. 计算机测量与控制. 2019(10)
[8]滚轮罐耳更换与二次防护技术要点研究[J]. 庞小光. 化工管理. 2019(30)
[9]两端带有弹簧支撑的轴向运动梁振动分析[J]. 李炀,谭霞,丁虎,陈立群. 动力学与控制学报. 2019(04)
[10]红庆梁矿井副立井大罐笼提升系统振动实验研究[J]. 于功江. 煤炭工程. 2019(07)
硕士论文
[1]动力锂电池组主动均衡技术研究[D]. 罗双.安徽理工大学 2019
[2]立井刚性罐道健康监测方法研究[D]. 王孝东.安徽理工大学 2019
[3]基于智能诊断的提升钢丝绳张力故障诊断系统研究[D]. 高鑫宇.太原理工大学 2018
[4]矿井提升机罐笼自发电与能量回收系统研究[D]. 任辉.安徽理工大学 2018
[5]滚轮罐耳刚度性能分析及试验研究[D]. 薛健健.安徽理工大学 2017
[6]矿井提升机刚性罐道充发电装置机构设计与研究[D]. 程玉华.河北工程大学 2017
[7]基于ADAMS与MATLAB的主动悬架控制策略研究[D]. 白欣.东北林业大学 2017
[8]立井提升容器的水平振动研究及结构改进设计[D]. 杨天恩.安徽理工大学 2016
[9]聚氨酯弹性体实心轮胎负载能力研究[D]. 韩国强.上海交通大学 2015
[10]矿井提升机卷筒设计关键技术研究[D]. 白恒.辽宁工业大学 2015
本文编号：3104828
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