【摘 要】
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煤矿副井提升装备主要承担设备、物料和工作人员矿井上下的提升作用,其上配置的盘式制动器和防坠器,在一定程度上保证了提升运输的安全性能。罐笼超速运行时,间接超速检测反馈不及时、盘式制动器和防坠器制动失效,导致生产安全事故的发生。论文是以罐笼运行的辅助制动和超速直接检测作为本课题切入点,设计出具有自锁保护功能的辅助制动装置和超速检测装置。基于TRIZ理论的分割原理和动态化原理,设计辅助制动方案;为防止罐
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煤矿副井提升装备主要承担设备、物料和工作人员矿井上下的提升作用,其上配置的盘式制动器和防坠器,在一定程度上保证了提升运输的安全性能。罐笼超速运行时,间接超速检测反馈不及时、盘式制动器和防坠器制动失效,导致生产安全事故的发生。论文是以罐笼运行的辅助制动和超速直接检测作为本课题切入点,设计出具有自锁保护功能的辅助制动装置和超速检测装置。基于TRIZ理论的分割原理和动态化原理,设计辅助制动方案;为防止罐笼制动时发生倾覆事故,辅助制动装置采用对称方式安装在罐笼两侧并配合盘式制动器或防坠器,实现双重制动,确保提升运行的安全性能。超速检测装置选用雷达测速传感器,实现对罐笼运行速度信号的非接触直接检测,运用LabVIEW for STM32进行编程,并运用ADC,LCD,RS232上、下位机通信,双继电器和报警器,分别实现罐笼速度信号采集、实时速度显示、与地面工作站无线通信、控制辅助制动装置的电机正反转和报警功能。运用ANSYS软件对辅助制动装置的关键零部件进行静力学结构分析、六西格玛优化分析和参数化优化分析,得到关键零部件的应力云图和变形云图,分析结果验证制动时,关键零部件满足抱紧罐道的强度和刚度的要求;针对短、长连杆开展六西格玛分析,获得长宽高三个参数与应力和变形的关联性,并对支撑钢板开展参数化分析,获得厚度参数对应力和变形的影响;优化后的辅助制动装置,其强度相对提高了5%,刚度相对提高了34%,确保了装置的可靠性能。运用ADAMS软件对辅助制动装置下行制动时的x方向位移,x、y方向的速度与加速度、长短连杆间的角位移等开展运动学仿真分析;在左右短连杆之间分别添加弹簧和方钢,来等效替代抱紧罐道时的制动力和碰撞力,并开展动力学仿真分析。仿真分析结果验证了辅助制动装置结构设计的合理性和可行性。图[138]表[5]参[51]
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