一、項(xiàng)目背景
《煤礦安全規(guī)程》第三百八十一條規(guī)定:“專為升降人員與物料的罐籠（包括有乘人間的箕斗）應(yīng)符合下列要求：
進(jìn)出口必須裝設(shè)罐門或罐簾，高度不得小于1.2m。罐門或罐簾下部邊緣至罐底的距離不得超過250mm，罐簾橫桿的間距不得大于200mm。罐門不得向外開，門軸必須防脫。
某煤業(yè)副立井罐籠分為上、下兩層結(jié)構(gòu)，主要擔(dān)負(fù)人員的提升任務(wù)，原來使用的掛簾式罐簾，該結(jié)構(gòu)簡單，適用范圍廣，由把鉤工人工托起或放下，然后用掛鉤掛起的罐簾門。其不足是，主要依靠人工托舉，打開罐簾時橫桿要平行上移，由于受力不平衡，安全簾橫桿容易傾斜卡住，造成橫桿和導(dǎo)向桿變形，更增加了開啟的難度。而且由于罐簾在摘放時自由落體，容易造成連接環(huán)斷裂，須經(jīng)常維修更換。其次，不能實(shí)現(xiàn)罐簾和信號閉鎖，罐簾狀態(tài)主要靠把鉤工觀察，信號工無法看清，操作時若兩者配合不好，容易出現(xiàn)安全事故，存在不安全因素。
因此，針對專為升降人員的罐籠需要開發(fā)一種安全系數(shù)高，不占用罐籠有效空間，操作靈活方便，故障率低，維修方便的新型罐簾，以滿足現(xiàn)代化礦井需求。
二、研究內(nèi)容
1.設(shè)計需要的部件、材料
（1）液壓馬達(dá)：用于驅(qū)動鏈條帶動小車運(yùn)行；
（2）鏈條：連接液壓馬達(dá)與運(yùn)行小車；
（3）小車兩個：通過鋼絲繩驅(qū)動罐簾升降；
（4）鋼絲繩：連接罐籠側(cè)軌道內(nèi)小車與罐簾；
（5）曲軌：固定馬達(dá)、運(yùn)行小車；
（6）液壓系統(tǒng)：油泵、油管、電磁閥；
（7）電控系統(tǒng)：包括PLC、電磁閥、操作按鈕等。
2.結(jié)構(gòu)組成
自動罐簾主要由罐簾門、滑輪組、運(yùn)行小車、小車導(dǎo)軌、鏈傳動機(jī)構(gòu)、曲軌、液壓馬達(dá)和上、下限位傳感器等組成。
（1）罐簾門：由簾門橫桿、掛鏈、導(dǎo)柱等組成；
（2）滑輪組：對鋼絲繩起改向、導(dǎo)向作用；
（3）運(yùn)行小車：相互作用，帶動安全簾的起降；
（曲軌中小車）
（罐籠側(cè)導(dǎo)軌內(nèi)小車）
（4）鏈傳動機(jī)構(gòu)：依靠液壓馬達(dá)驅(qū)動固定在鏈條一頭的運(yùn)行小車在曲軌中運(yùn)行；
（5）液壓馬達(dá)：驅(qū)動鏈條運(yùn)行。
3.工作原理
（1）機(jī)械原理
自動罐簾門的原理主要是利用了液壓馬達(dá)通過鏈傳動驅(qū)動曲軌中的小車，使其上下來回運(yùn)行。同時按壓固定在罐籠側(cè)導(dǎo)軌內(nèi)的小車，通過導(dǎo)向輪，連接鋼絲繩來驅(qū)動罐簾，實(shí)現(xiàn)罐簾的升降。
在井口、井底主、中間井架杠梁上固定液壓馬達(dá)，曲軌跑道，在曲軌跑道內(nèi)安設(shè)滑動小車，小車與液壓馬達(dá)鏈傳動連接，另一小車上綁定一驅(qū)動鋼絲繩依靠導(dǎo)向滑輪組與罐簾連接。
并在曲軌小車上到位、下到位點(diǎn)分別設(shè)置限位傳感器，與信號操作臺信號進(jìn)行閉鎖。實(shí)現(xiàn)罐到位才可以開啟罐簾。
自動罐簾結(jié)構(gòu)示意圖
（2）電控原理
當(dāng)罐籠到位，罐位傳感器發(fā)出罐籠到位信號，信號操作臺顯示罐籠到位，發(fā)出停止信號。啟動液壓站，按下罐簾升起按鈕，電磁閥得電，在液壓力作用下驅(qū)動馬達(dá)運(yùn)行，馬達(dá)依靠鏈傳動帶動曲軌內(nèi)小車在有效距離內(nèi)向下運(yùn)行。運(yùn)行中的小車按壓罐籠側(cè)軌道槽內(nèi)的小車。通過此小車的向下運(yùn)行，通過滑輪組帶動罐簾打開。當(dāng)下限位傳感器感應(yīng)到曲軌內(nèi)小車時，罐簾打開到位，罐簾打開電磁閥失電。
當(dāng)罐簾門需要關(guān)閉時，按下罐簾降落按鈕，電磁閥得電，在液壓力作用下驅(qū)動馬達(dá)運(yùn)行，罐簾門在自重作用下關(guān)閉。當(dāng)上限位傳感器感應(yīng)到曲軌內(nèi)小車時，罐簾關(guān)閉到位，罐簾關(guān)閉到位電磁閥失電。
（3）閉鎖要求
罐籠不到位，未收到罐籠到位信號，罐簾門不許打開。罐簾門沒有發(fā)出罐簾門關(guān)閉到位信號，不允許發(fā)出提升信號。
信號操作臺
三、技術(shù)特點(diǎn)
1.采用了電器閉鎖，因此在罐籠運(yùn)行時通過開門或關(guān)門按鈕操作不了罐簾門，只有罐籠到位后才可操作，確保罐籠運(yùn)行中升降人員的安全。
2.罐簾門由液壓馬達(dá)來驅(qū)動，只需人工按動相應(yīng)按鈕即可實(shí)現(xiàn)開關(guān)操作，與以往相比極大減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
3.開、關(guān)門采用了到位閉鎖，防止罐簾門的過卷或過放。
4.不影響人員正常升降，且不改變罐籠的原有結(jié)構(gòu)和參數(shù)。
四、應(yīng)用效果
自動罐簾只需在原有操車系統(tǒng)液壓站增加罐簾門的電磁閥組，并借用原有操車系統(tǒng)的PLC即可，既節(jié)省成本，又不占用罐籠有效空間。通過對副井罐簾門進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)了罐籠罐簾門自動化控制，罐簾與信號閉鎖。該系統(tǒng)與原有罐簾相比系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外型美觀，不改變罐籠原有構(gòu)造；操作快捷、靈教、可靠，而且，由于采用了信號閉鎖，只有罐籠到位后才能操作，確保了人員運(yùn)送安全，不僅推進(jìn)了副立井提升自動化程度，還減輕了井口把鉤工勞動強(qiáng)度，提高了副立井提升運(yùn)輸效率。該系統(tǒng)適合在煤炭礦山企業(yè)，人員升降罐籠中推廣應(yīng)用。
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