近年來(lái),礦井提升系統(tǒng)安全性要求逐漸提高,提升容器上安裝了一系列監(jiān)測(cè)和檢測(cè)設(shè)備保障提升系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,目前礦井通過(guò)在提升容器上安裝礦用鋰電池為監(jiān)測(cè)和檢測(cè)設(shè)備供電,然而一旦礦用鋰電池電量耗盡則必須人工更換,浪費(fèi)人力物力的同時(shí)產(chǎn)生安全隱患。針對(duì)這一問(wèn)題,本文對(duì)礦井提升機(jī)剛性罐道滾輪充發(fā)電及檢測(cè)裝置進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)。首先,介紹了礦井提升系統(tǒng)的組成和工作原理,并分析了其用電量需求和環(huán)境要求,分別對(duì)比了滾輪與罐耳和滾輪與剛性罐道兩種接觸摩擦發(fā)電方式,最終提出了利用滾輪與剛性罐道接觸摩擦實(shí)現(xiàn)可靠充發(fā)電的設(shè)計(jì)思路,并驗(yàn)證了礦井提升機(jī)剛性罐道滾輪充發(fā)電及檢測(cè)裝置的可行性。其次,首次設(shè)計(jì)了直動(dòng)偏置凸輪機(jī)構(gòu)的滾輪摩擦接觸發(fā)電裝置,為了使?jié)L輪始終壓緊剛性罐道,傾斜布置整體裝置,并依靠重力和彈簧力進(jìn)行壓緊,比單純采用彈簧壓緊響應(yīng)更快,保證了即使在提升容器從一側(cè)擺到另一側(cè)最大擺動(dòng)的情況下滾輪也始終壓緊在剛性罐道上,同時(shí)彈簧還能起緩沖作用,保證發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn);設(shè)計(jì)了滾輪摩擦接觸裝置、緩沖和壓緊裝置等零部件,對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算、選型和校核;設(shè)計(jì)了彈簧力傳感器,監(jiān)測(cè)滾輪施加剛性罐道壓緊力,根據(jù)壓緊力給出智能診斷;分析了發(fā)電裝... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：118 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

礦井提升機(jī)系統(tǒng)組成圖

將提升容器中的煤卸載到地面煤倉(cāng)中進(jìn)行存儲(chǔ)，如此往復(fù)進(jìn)行提煤。而載人時(shí)，與之類似，區(qū)別在于減少了裝載和卸載煤的過(guò)程，取代的是礦井工人的上下，完成載人功能[42]。在上述的提升系統(tǒng)中，與礦井發(fā)電相關(guān)的裝置為罐耳、剛性罐道和提升容器，利用提升機(jī)牽引提升容器上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能并通過(guò)一定的發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行礦用鋰電池充電，因此其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律直接決定充發(fā)電的可行性和可靠性[43]。2.1.1提升容器在礦井中一般設(shè)置2個(gè)箕斗、罐籠用于提高效率，并進(jìn)行質(zhì)量配平，減少提升機(jī)的提升力矩和慣性沖擊，實(shí)物如圖2-2和圖2-3所示�；泛凸藁\的結(jié)構(gòu)類似，以罐籠為例，罐籠包括一般為3層，罐籠下側(cè)的上下兩層均為載人層，按照提升機(jī)性能可運(yùn)載一定數(shù)量的工人；罐籠的上層為載物層，有時(shí)放置采煤的相關(guān)設(shè)備，大部分時(shí)間空置；在罐籠的最上層設(shè)置鋼絲繩牽引聯(lián)接裝置，用于鋼絲繩的聯(lián)接和上下提拉，同時(shí)在最上層根據(jù)需要安裝一定的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)罐籠的運(yùn)行狀態(tài)并檢測(cè)罐籠的載重量等。罐籠最外側(cè)上下兩端均設(shè)置若干罐耳，一根剛性罐道上設(shè)置1個(gè)正對(duì)剛性罐道的主罐耳和2個(gè)分布在剛性罐道兩側(cè)的副罐耳，用于約束罐籠在井中的偏擺，由安裝在罐耳內(nèi)圖2-2箕斗現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖Figure2-2Sceneoftheskip圖2-3罐籠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖Figure2-3Sceneofthecage

將提升容器中的煤卸載到地面煤倉(cāng)中進(jìn)行存儲(chǔ)，如此往復(fù)進(jìn)行提煤。而載人時(shí)，與之類似，區(qū)別在于減少了裝載和卸載煤的過(guò)程，取代的是礦井工人的上下，完成載人功能[42]。在上述的提升系統(tǒng)中，與礦井發(fā)電相關(guān)的裝置為罐耳、剛性罐道和提升容器，利用提升機(jī)牽引提升容器上下運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能并通過(guò)一定的發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行礦用鋰電池充電，因此其結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律直接決定充發(fā)電的可行性和可靠性[43]。2.1.1提升容器在礦井中一般設(shè)置2個(gè)箕斗、罐籠用于提高效率，并進(jìn)行質(zhì)量配平，減少提升機(jī)的提升力矩和慣性沖擊，實(shí)物如圖2-2和圖2-3所示�；泛凸藁\的結(jié)構(gòu)類似，以罐籠為例，罐籠包括一般為3層，罐籠下側(cè)的上下兩層均為載人層，按照提升機(jī)性能可運(yùn)載一定數(shù)量的工人；罐籠的上層為載物層，有時(shí)放置采煤的相關(guān)設(shè)備，大部分時(shí)間空置；在罐籠的最上層設(shè)置鋼絲繩牽引聯(lián)接裝置，用于鋼絲繩的聯(lián)接和上下提拉，同時(shí)在最上層根據(jù)需要安裝一定的監(jiān)測(cè)和檢測(cè)裝置，用于監(jiān)測(cè)罐籠的運(yùn)行狀態(tài)并檢測(cè)罐籠的載重量等。罐籠最外側(cè)上下兩端均設(shè)置若干罐耳，一根剛性罐道上設(shè)置1個(gè)正對(duì)剛性罐道的主罐耳和2個(gè)分布在剛性罐道兩側(cè)的副罐耳，用于約束罐籠在井中的偏擺，由安裝在罐耳內(nèi)圖2-2箕斗現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖Figure2-2Sceneoftheskip圖2-3罐籠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖Figure2-3Sceneofthecage

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]24 V鋰電池充電器系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王玕,王智東,張紫凡,陳志峰.  環(huán)境技術(shù). 2020(01)
[2]礦用錨桿鉆機(jī)機(jī)械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析[J]. 張君,孟國(guó)營(yíng),張乾一,汪愛(ài)民,薄欣.  煤礦機(jī)械. 2020(01)
[3]鼓膜-聽(tīng)骨鏈精細(xì)三維重建及諧響應(yīng)有限元分析[J]. 胡力達(dá),田廣永,徐飄,林瓊萍.  中國(guó)臨床解剖學(xué)雜志. 2019(06)
[4]礦井提升機(jī)可靠性的優(yōu)化改良[J]. 吳彥霞.  能源與節(jié)能. 2019(11)
[5]基于有限元技術(shù)的工程機(jī)械設(shè)計(jì)探討[J]. 姚友忠.  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2019(21)
[6]煤礦低濃度瓦斯發(fā)電可行性研究[J]. 徐懷閣,宋永亮,劉增寶,邊紅星.  煤炭技術(shù). 2019(11)
[7]16路智能鋰電池充電、維護(hù)儀設(shè)計(jì)[J]. 宋金華,陳華強(qiáng),吳林,謝啟少.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2019(10)
[8]滾輪罐耳更換與二次防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)研究[J]. 龐小光.  化工管理. 2019(30)
[9]兩端帶有彈簧支撐的軸向運(yùn)動(dòng)梁振動(dòng)分析[J]. 李煬,譚霞,丁虎,陳立群.  動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[10]紅慶梁礦井副立井大罐籠提升系統(tǒng)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 于功江.  煤炭工程. 2019(07)

碩士論文
[1]動(dòng)力鋰電池組主動(dòng)均衡技術(shù)研究[D]. 羅雙.安徽理工大學(xué) 2019
[2]立井剛性罐道健康監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 王孝東.安徽理工大學(xué) 2019
[3]基于智能診斷的提升鋼絲繩張力故障診斷系統(tǒng)研究[D]. 高鑫宇.太原理工大學(xué) 2018
[4]礦井提升機(jī)罐籠自發(fā)電與能量回收系統(tǒng)研究[D]. 任輝.安徽理工大學(xué) 2018
[5]滾輪罐耳剛度性能分析及試驗(yàn)研究[D]. 薛健健.安徽理工大學(xué) 2017
[6]礦井提升機(jī)剛性罐道充發(fā)電裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究[D]. 程玉華.河北工程大學(xué) 2017
[7]基于ADAMS與MATLAB的主動(dòng)懸架控制策略研究[D]. 白欣.東北林業(yè)大學(xué) 2017
[8]立井提升容器的水平振動(dòng)研究及結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)[D]. 楊天恩.安徽理工大學(xué) 2016
[9]聚氨酯彈性體實(shí)心輪胎負(fù)載能力研究[D]. 韓國(guó)強(qiáng).上海交通大學(xué) 2015
[10]礦井提升機(jī)卷筒設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 白恒.遼寧工業(yè)大學(xué) 2015



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