论文部分内容阅读
矿用运输绞车作为煤矿轨道运输的主要牵引设备,应用面极为广泛,其安全运行关系到整个煤矿辅助运输环节。目前煤矿使用的运输绞车均采用电机驱动,采用机械差动方式进行调速,由此带来调速性能较差、易引发安全事故、操作相对困难、刹车带磨损较快的缺点。本文采用电机—液压联合驱动方式,设计一款新型运输绞车,能够代替传统运输绞车的使用,有效改善上述弊端。参阅国内外相关文献资料以及相关行业标准,归纳分析现有运输绞车使用过程中存在的缺陷,结合常见驱动方式,提出运输绞车的新型电机—液压联合驱动方式。介绍其结构组成及其工作原理,着重探讨液压系统传动部分的设计要点,简要分析辅助制动系统。该驱动方式具有远程控制操作、低速重载运行平稳以及无级变速平滑的特点,摆脱了传统的绞车操作方式,提高了绞车操作的安全可行性,提升设备的作业效率,有效地节约了人力劳动,便于在煤矿运输在推广应用。通过对运输绞车进行现场调研分析,获得其运行工况参数,设计计算其机械部分主要部件,主要包括滚筒部分、行星减速器、制动系统三部分,并对关键部件(滚筒以及行星轮架)基于ANSYS有限元软件进行静力学分析,校核关键部件刚度、强度是否满足设计要求,以修正结构参数。结合运输绞车使用工况参数,对液压系统主要元器件计算并选型,主要包括液压马达、液压泵、方向组合阀等,并对系统发热量进行计算,选择合适的冷却装置。对液压系统建立对应数学模型,分析影响马达转速的主要影响因素。基于AMESim仿真软件,对运输绞车的液压系统进行建立仿真模型,并对不同负载、不同转动惯量以及不同换向信号下对液压马达进行动态响应,以修正液压传动系统。分析钢丝绳运行过程中在滚筒上的运动状态,研究了常见的排绳装置,提出了一种新型电磁离合式自动排绳方法,介绍方案结构组成及工作原理,并对主要元件电磁离合器及限位开关进行选型计算,以自动规范排列钢丝绳。通过有限元分析和液压仿真分析表明所开发的运输绞车机械结构强度刚度满足要求,液压系统动态响应迅速,操作方便、调速性能好、安全可靠,能够代替电动绞车的应用,在煤矿运输安全上具有较高的实用价值。